Question

A．【物质结构与性质】
I．第三周期某主族元素M的电离能情况如图（A）所示．则M元素位于周期表的第

ⅢA

族，该族第四周期元素的电子排布式为

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹

．


II．图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图象，折线c可以表达出第

ⅣA

族元素氢化物的沸点的变化规律．不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线：折线a和折线b，你认为正确的是：

b

，理由是：

A点所示的氢化物是水，由于在水分子间存在多条结合力较大的氢键，总强度远远大于分子间作用力，所以氧族元素中其它氢化物的沸点不会高于水．

．

Ⅲ．据最新一期的《新科学》杂志报道，科研人员在20℃、1个大气压和其它一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，水就可以结成冰，称为“热冰”．下图是水和“热冰“微观结构的计算机模拟图．回答：

（1）以上信息体现了水分子具有

极性

性，水分子中氧原子的杂化方式为

sp³

．
（2）请你写出这种“热冰”的一种重要的应用：

制作常温下的溜冰场等

．
B．【实验化学】（略）

Answer 1

分析：Ⅰ、由图可知，元素M的第三四电离能剧增，故M表现+3价，为Al元素，处于第ⅢA族，第ⅢA族第四周期元素的原子序数为13+18=31，根据核外电子排布规律书写其电子排布式；
Ⅱ、由图可知，折线c表示同主族自上而下，元素的氢化物沸点增大，应为ⅣA族元素氢化物，ⅤA族中氨气、ⅥA族中水分子之间形成氢键，沸点同一同族其它元素氢化物；
由图可知，A的沸点为100℃，表示的氢化物为水，水分子间存在的氢键，远远大于分子间作用力，沸点同一同族其它元素氢化物；
Ⅲ、（1）给水施加一个弱电场，形成热冰，水分子有规则的排列，说明水分子中正负电荷的重心不重合，具有极性，水分子中氧原子形成2个O-H键、含有2对孤电子对，杂化轨道数为4，据此判断杂化方式；
（2）制作常温下的溜冰场等．

解答：解：Ⅰ、由图可知，元素M的第三四电离能剧增，故M表现+3价，为Al元素，处于第ⅢA族，第ⅢA族第四周期元素的原子序数为13+18=31，该元素核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，
故答案为：ⅢA，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
Ⅱ、由图可知，折线c表示同主族自上而下，元素的氢化物沸点增大，由于ⅤA族中氨气、ⅥA族中水分子之间形成氢键，沸点同一同族其它元素氢化物，故折线C应为ⅣA族元素氢化物，
由图可知，A的沸点为100℃，表示的氢化物为水，水分子间存在的氢键，远远大于分子间作用力，沸点同一同族其它元素氢化物，所以氧族元素中其它氢化物的沸点不会高于水，故b正确，
故答案为：ⅣA，b，A点所示的氢化物是水，由于在水分子间存在多条结合力较大的氢键，总强度远远大于分子间作用力，所以氧族元素中其它氢化物的沸点不会高于水；
Ⅲ、（1）给水施加一个弱电场，形成热冰，水分子有规则的排列，说明水分子中正负电荷的重心不重合，具有极性，水分子中氧原子形成2个O-H键、含有2对孤电子对，杂化轨道数为4，采取sp³杂化，
故答案为：极性，sp³；
（2）“热冰”可以制作常温下的溜冰场等，故答案为：制作常温下的溜冰场等．

点评：考查电离能、核外电子排布规律、化学键与杂化轨道、氢键对物质性质的影响等，通过图获取信息是关键，难度中等，是对学生分析、思维能力的考查．