Question

【题目】A、B、C、D、E、F是前四周期原子序数依次增大的六种元素。A元素原子的核外电子数等于其电子层数，B元素基态原子有三个能级且各能级电子数相同，A与D可形成两种常见液态化合物G、H，其原子数之比分别为1:1和2:1，E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和，F被称为继铁、铝之后的第三金属，具有良好的生物亲和性，还可用于制造飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等领域。请回答下列各题（涉及元素请用相应化学符号表示）：

(1)B、C、D中第一电离最大的元素其基态原子有________种不同能量的电子。

(2)G分子中D原子的杂化方式为_______，F2+的基态价电子排布式为_________。

(3)BA3-离子的空间构型为________，与其互为等电子体的一种阳离子的电子式为__________。

(4)某化合物晶胞结构如图所示，E2+的最近且等距的D2-有_________个。KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有与右图相似的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，K与O间的最短距离为______nm。

(5)用高能射线照射液态H时，一个H分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。释放出来的电子可以被若干H分子形成的“网”捕获，你认为H分子间能形成“网”的原因________________。且由H分子释放出电子时产生的该种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与S02的水溶液反应离子方程式_____________。

Answer 1

【答案】 3 sp3 3d2 三角锥形 6 0.315(或0.223) 水分子间存在氢键 2H2O+ + SO2 ==== 4H+ + SO42—

【解析】A、B、C、D、E、F是前四周期原子序数依次增大的六种元素，A元素原子的核外电子数等于其电子层数，A为H元素；B元素基态原子有三个能级且各能级电子数相同，核外电子排布式为1s22s22p2，B为碳元素；A与D可形成两种常见液态化合物G、H，其原子数之比分别为1：1和2：1，则D为O元素、G为H2O2、H为H2O；C的原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和，原子核外电子数为（2+8）×2=20，则E为Ca；F被称为继铁、铝之后的第三金属，可用于制造飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等领域，则F为Ti。

（1）C、N、O中第一电离最大的元素为N元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3，有3种不同能量的电子；（2）G为H2O2，O原子形成2个σ键、含有2对孤对电子，杂化轨道数目为sp3，O原子杂化方式为sp3，Ti2+的基态价电子排布式为3d2；（3）CH3-离子中C原子孤电子对数=(4+11×3)/2=1，价层电子对数=3+1=4，故离子的空间构型为三角锥形，与其互为等电子体的一种阳离子为H3O+，电子式为；（4）某化合物晶胞结构如图所示，E2+位于体心与面心的D2-离子相邻，E2+的最近且等距的D2-有6个；根据晶胞结构，K与O间的最短距离是面对角线的一半，即为nm＝0.315nm；如果晶胞中K、I、O分别处于体心、顶角、面心位置，则K与O间的最短距离为边长的一半，即为0.223nm。（5）用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子为H2O+；水分子间能形成“网”的原因是：水分子间存在氢键；由H分子释放出电子时产生的一种阳离子具有较强的氧化性，该阳离子与SO2水溶液反应离子方程式为：2H2O+ +SO2＝4H+ + SO42－。