Question

1．A、B、C、D、E、F六種元素，A、B、C屬于第四周期元素且單質(zhì)均為固體，原子處于基態(tài)時(shí)A、B原子核外電子均成對(duì)，且核電荷數(shù)A＞B；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，如圖是金屬B和C所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖；D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時(shí)p軌道半充滿(mǎn)且電負(fù)性是同族元素中最大的；E、F的原子均有三個(gè)能層，E原子的第一至第四電離能（kJ/mol）分別為：578、1817、2745、ll575；E與F能形成原子數(shù)目比為1：3、熔點(diǎn)為190℃的化合物Q
（1）寫(xiě)出A的基態(tài)核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；用最簡(jiǎn)式表示B、C形成合金的組成CaCu₅（用B、C元素符號(hào)表示）．該合金的密度為 a g/cm³，其晶胞的邊長(zhǎng)為$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm．
（2）含有D、碳、硫三種元素的負(fù)一價(jià)離子中，所有原子均滿(mǎn)足最外層8電子結(jié)構(gòu)，一個(gè)電子是由硫原子所得，則其電子式為．
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得氣態(tài)無(wú)水Q在1．Ol×10⁵ Pa、t₁℃的密度為5．OO g•L^-1、氣體摩爾體積為53.4L•mol^-，則此時(shí)Q的組成為（寫(xiě)化學(xué)式）Al₂Cl₆，
（4）實(shí)驗(yàn)證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，則MgO 晶體中Mg²⁺的配位數(shù)是6，KCl、MgO、CaO 的熔點(diǎn)由高到低為MgO＞CaO＞KCl．
（5）紫外光的光子所具有的能量約為399kJ•mol^-1．根據(jù)表有關(guān)蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵的信息，說(shuō)明人體長(zhǎng)時(shí)間照射紫外光后皮膚易受傷害的原因紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．

共價(jià)鍵	C-C	C-N	C-S
鍵能/kJ•mol-1	347	305	259

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六種元素，D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時(shí)p軌道半充滿(mǎn)且電負(fù)性是同族元素中最大的，則D原子處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p³，故D為氮元素；E、F的原子均有三個(gè)能層，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578，1817、2745、11575，E的最高價(jià)為+3，故E為鋁元素；E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點(diǎn)為190℃的化合物，F(xiàn)為-1價(jià)，故F為氯元素，化合物Q熔點(diǎn)低，化合物Q是分子晶體；A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體原子處于基態(tài)時(shí)，A、B原子核外電子均成對(duì)，A、B原子外圍電子排布為4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核電荷數(shù)A＞B，故B為鈣元素，A為鋅元素；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，屬于ds區(qū)，故C為銅元素．

解答 解：A、B、C、D、E、F六種元素，D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時(shí)p軌道半充滿(mǎn)且電負(fù)性是同族元素中最大的，則D原子處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p³，故D為氮元素；E、F的原子均有三個(gè)能層，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578，1817、2745、11575，E的最高價(jià)為+3，故E為鋁元素；E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點(diǎn)為190℃的化合物，F(xiàn)為-1價(jià)，故F為氯元素，化合物Q熔點(diǎn)低，化合物Q是分子晶體；A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體原子處于基態(tài)時(shí)，A、B原子核外電子均成對(duì)，A、B原子外圍電子排布為4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核電荷數(shù)A＞B，故B為鈣元素，A為鋅元素；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，屬于ds區(qū)，故C為銅元素．
故A為鋅元素、B為鈣元素、C為銅元素、D為氮元素、E為鋁元素、F為氯元素．
（1）A為鋅元素，A的基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Ca原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子數(shù)目為1+8×$\frac{1}{2}$=5，B、C合金的組成為CaCu₅；CaCu₅的摩爾質(zhì)量為360g/mol，設(shè)該晶胞的邊長(zhǎng)為x，根據(jù)密度公式：ρV=m，aN_Ax³=360，x=$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；CaCu₅；$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm；
（3）D為氮元素，碳、硫三種元素的負(fù)一價(jià)離子中，所有原子均滿(mǎn)足最外層8電子結(jié)構(gòu)，氮原子形成三鍵，碳原子形成4條共價(jià)鍵，硫原子形成2條共價(jià)鍵，其中一個(gè)電子是由硫原子所得，電子式為：，
故答案為：；
（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)得氣態(tài)無(wú)水Q在1.01ⅹ10⁵Pa，t₁℃的密度為5.00g/L，氣體摩爾體積為53.4L/mol，該化合物的摩爾質(zhì)量為5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化學(xué)式為（AlCl₃）_n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化學(xué)式為Al₂Cl₆．
故答案為：Al₂Cl₆；
（5）KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，TiN中離子都帶3個(gè)單位電荷，MgO、CaO中離子都帶2個(gè)單位電荷，KCl中離子都帶1個(gè)單位電荷，離子半徑Cl^-＜O^2-＜N^3-，Mg²⁺＜Ca²⁺＜K⁺，高價(jià)化合物的晶格能遠(yuǎn)大于低價(jià)離子化合物的晶格，晶格能TiN＞MgO＞CaO＞KCl，故熔點(diǎn)TiN＞MgO＞CaO＞KCl；
在MgO晶胞中Mg²⁺周?chē)�有六個(gè)O^2-，O^2-周?chē)�有六個(gè)Mg²⁺，MgO 晶體中Mg²⁺的配位數(shù)是6，
故答案為：6；MgO＞CaO＞KCl；
（6）波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol，比蛋白質(zhì)分子中C-C、C-N和C-S的鍵能都大，所以波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子能破壞蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)鍵，從而破壞蛋白質(zhì)分子．
故答案為：紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．

點(diǎn)評(píng) 本題考查核外電子排布規(guī)律、原子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)關(guān)系、晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵等，題目難度中等，根據(jù)核外電子排布推斷元素是關(guān)鍵，是對(duì)知識(shí)的綜合考查．