Question

14．表是前20號元素中的部分元素的一些數(shù)據(jù)：

	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
原子半徑（10-10 m）	1.02	2.27	0.74	1.43	0.77	1.10	0.99	1.86	0.75	1.17
最高價態(tài)	+6	+1	-	+3	+4	+5	+7	+1	+5	+4
最低價態(tài)	-2	-	-2	-	-4	-3	-1	-	-3	-4

試回答下列問題：
（1）以上10種元素電負性最大的是O（填元素符號）．比元素B原子序數(shù)大7的元素在元素周期表中的位置：第4周期，第VIII族，其基態(tài)原子的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²（或[Ar]3d⁶4s²）．
（2）H、I、J三種元素對應單質(zhì)的熔點依次升高的順序是（用單質(zhì)的具體化學式排序）N₂＜Na＜Si．
（3）元素E與C及氫元素可形成一種相對分子質(zhì)量為60的一元羧酸分子．其分子中共形成7個σ鍵，1個π鍵．
（4）I與氫元素形成的10電子分子X的空間構型為三角錐形；將X溶于水后的溶液滴入到CuSO₄溶液中至過量，得到的絡離子的化學式為[Cu（NH₃）₄]²⁺，其中X與Cu²⁺之間以配位鍵結合．
（5）如圖1是I元素形成的含氧酸的結構，請簡要說明該物質(zhì)易溶于水的原因：
a．HNO₃是極性分子，易溶于極性的水中
b．HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵
（6）如圖2是J和E組成的晶體結構，則每個與J周圍最近J原子數(shù)目為12，若晶胞邊長為a cm，則晶體的密度為（用含a、N_A的代數(shù)式表示）$\frac{4×M（SiC）}{{a}^{3}{N}_{A}}$或$\frac{4×40}{{a}^{3}{N}_{A}}$或$\frac{160}{{a}^{3}{N}_{A}}$（g/mL）

Answer 1

分析 前20號元素中，AC都有最低價-2，處于VIA族，A有+6價，C只有-2價，則A為S、C為O元素；E、J都有+4、-4價，處于IVA族，E的原子半徑較小，則E是C元素、J是Si；F、I都有+5、-3價，處于VA族，F(xiàn)的原子半徑大于I，則F是P元素、I是N元素；G有+7、-1價，為ⅦA族元素，G是Cl元素；D只有+3價，為ⅢA族元素，原子半徑大于Si原子半徑，所以D是Al元素；B、H最高正價為+1，沒有負價，處于IA族，B的原子半徑比Al原子半徑大很多，不能處于同周期，則B為K，B、H原子半徑相差不是太大，應相鄰，則H為Na，
（1）同周期自左而右電負性呈增大趨勢，同主族自上而下電負性減��；比元素B原子序數(shù)大7的元素為Fe，處于第四周期VIII族，結合能量最低原理書寫核外電子排布式；
（2）H為Na，I是N，J是Si，其單質(zhì)的熔點依次升高的為N₂＜Na＜Si；
（3）碳元素、氧元素及氫元素可形成一種相對分子質(zhì)量為60的一元羧酸分子，該羧酸為CH₃COOH；
（4）I與氫元素形成的10電子分子X為NH₃，氨氣的空間構型為三角錐形，將NH₃溶于水后的溶液滴入到CuSO₄溶液中至過量，得到絡離子的化學式為[Cu （NH₃）₄]²⁺，其中NH₃與Cu²⁺之間以配位鍵結合；
（5）圖1是I元素形成的含氧酸的結構，則該酸為HNO₃，根據(jù)相似形溶原理和氫鍵分析；
（6）J是Si，E是C，以晶胞頂點上的Si為例，與之距離最近的Si為12，晶胞內(nèi)Si原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞內(nèi)C原子數(shù)目為4，晶胞邊長為a cm，則晶胞的體積為a³，據(jù)此計算銅原子半徑．

解答 解：（1）同周期自左而右電負性呈增大趨勢，同主族自上而下電負性減小，故上述元素中電負性最大的元素是氧元素；比元素B原子序數(shù)大7的元素為Fe，處于第四周期VIII族；基態(tài)原子核外電子排布為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²（或[Ar]3d⁶4s²）；
故答案我為：O；4；VIII；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²（或[Ar]3d⁶4s²）；
（2）H為Na，I是N，J是Si，其單質(zhì)的熔點依次升高的為N₂＜Na＜Si；
故答案為：N₂＜Na＜Si；
（3）碳元素、氧元素及氫元素可形成一種相對分子質(zhì)量為60的一元羧酸分子，該羧酸為CH₃COOH，其分子中共形成7個σ鍵，1個π鍵；
故答案為：7；1；
（4）X為NH₃，NH₃中氮原子的價層電子對數(shù)為$\frac{5+3}{2}$=4，有一對孤電子對，所以NH₃空間構型為三角錐形，將NH₃溶于水后的溶液滴入到CuSO₄溶液中至過量，得到絡離子的化學式為[Cu （NH₃）₄]²⁺，其中NH₃與Cu²⁺之間以配位鍵結合；
故答案為：三角錐形；[Cu （NH₃）₄]²⁺；配位；
（5）圖1中的含氧酸為HNO₃，HNO₃易溶于水的原因a．HNO₃是極性分子，易溶于極性的水中；b．HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵；
故答案為：HNO₃是極性分子，易溶于極性的水中； HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵；
（6）J是Si，E是C，以晶胞頂點上的Si為例，與之距離最近的Si為12，晶胞內(nèi)Si原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞內(nèi)C原子數(shù)目為4，晶胞邊長為a cm，則晶胞的體積為a³，晶體的密度為$\frac{4×M（SiC）}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/mL=$\frac{4×40}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/mL=$\frac{160}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/mL；
故答案為：12；$\frac{4×M（SiC）}{{a}^{3}{N}_{A}}$或$\frac{4×40}{{a}^{3}{N}_{A}}$或$\frac{160}{{a}^{3}{N}_{A}}$．

點評 本題考查元素周期表與元素周期律的綜合應用，為高考常見題型，側(cè)重對學生分析能力的考查，注意把握原子半徑的遞變規(guī)律、化合價與位置關系，確定元素是解答關鍵，難度中等．