Question

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子对数与未成对电子数之比为3：2．A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，A、B两种元素组成的原子个数之比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂．E有“生物金属”之称，E⁴⁺和氩原子的核外电子排布相同．
（1）D元素在元素周期表中的位置为第

 

周期

 

族．
（2）下列叙述正确的是

 

（填写序号）．
a．水的沸点比M高得多，是因为水分子间能形成氢键，而M分子间不能形成氢键
b．M的中心原子采用sp³杂化
c．N分子中含有6个σ键和1个大π键
d．BD₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（3）已知C₂D是一种麻醉剂，根据等电子原理可推知C₂D的空间构型为

 

．
（4）E的一种氧化物Q，其晶胞结构如图所示，则Q的化学式为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，短周期s区，只有ⅠA有单电子，则A为氢元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B原子电子排布式为1s²2s²2p²，故B为碳元素；D原子的核外成对电子对数与未成对电子数之比为3：2，则D为O元素，所以C为N元素；A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，则M为甲醛，A、B两种元素组成的原子个数之比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，则N为苯，E有“生物金属”之称，E⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同，则E的原子序数为18+4=22，为Ti元素，据此答题．

解答： 解：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，短周期s区，只有ⅠA有单电子，则A为氢元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B原子电子排布式为1s²2s²2p²，故B为碳元素；D原子的核外成对电子对数与未成对电子数之比为3：2，则D为O元素，所以C为N元素；A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，则M为甲醛，A、B两种元素组成的原子个数之比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，则N为苯，E有“生物金属”之称，E⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同，则E的原子序数为18+4=22，为Ti元素，
（1）D为氧元素，在元素周期表中的位置为第二 周期 VIA族，故答案为：二；VIA；
（2）a．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键，而甲醛分子间不能形成氢键，故正确；
b．甲醛的中心原子碳原子的价层电子对数为

4+2

2

=3，所以碳原子采用sp²杂化，故错误；
c．苯分子中含有12个σ键和1个大π键，故错误；
d．CO₂晶体是分子晶体，所以它的熔点、沸点都比原子晶体二氧化硅的低，故正确；
故选ad；
（3）N₂O与CO₂是互为等电子体，根据等电子体原理可知，它们的结构相似，所以N₂O的空间构型为直线形，
故答案为：直线形；
（4）由晶胞结构，根据均摊法可知，晶胞中Ti元素数目为1+8×

1

8

=2，O原子数目为2+4×

1

2

=4，故该氧化物的化学式为TiO₂，
故答案为：TiO₂．

点评：本题主要考查了化学键、晶体的性质、分子构型、晶胞计算，中等难度，解题关键在于元素推断．