Question

均由兩種短周期元素組成的A、B、C、D化合物分子，都含有18個(gè)電子，它們分子中所含原子的數(shù)目依次為2、3、4、6。A和C分子中的原子個(gè)數(shù)比為1∶1，B和D分子中的原子個(gè)數(shù)比為1∶2。D可作為火箭推進(jìn)劑的燃料。
請回答下列問題：
（1）A、B、C、D分子中相對原子質(zhì)量較大的四種元素第一電離能由大到小排列的順序?yàn)?br />（用元素符號回答）。
（2）A與HF相比，其熔、沸點(diǎn)較低，原因是                             。
（3）B分子的空間構(gòu)型為          形，該分子屬于          分子（填“極性”或“非極性”） 。
（4）C為一種綠色氧化劑，有廣泛應(yīng)用。請寫出Cu、稀H₂SO₄與C反應(yīng)制備硫酸銅的離子方程式                                      ，該反應(yīng)中反應(yīng)物Cu的基態(tài)原子電子排布式為                       。銅晶體中銅原子的堆積方式為面心立方堆積，下圖是銅晶體一個(gè)晶胞的示意圖，則晶胞中含        個(gè)銅原子。

（5）D分子中心原子的雜化方式是            ，由該原子組成的單質(zhì)分子中包含
      個(gè)π鍵，與該單質(zhì)分子互為等電子體的常見分子的分子式為           。

Answer 1

（13分）（1）N＞O＞Cl＞S（2分）
（2）HF分子間形成氫鍵（1分）        （3）V形（1分）   極性分子（1分）
（4）Cu＋2H⁺＋H₂O₂＝Cu²⁺＋2H₂O（3分）   ［Ar］3d¹⁰4s¹（1分）    4（1分）
（5）sp³（1分）    2（1分）    CO（1分）

試題分析：常見18電子的微粒有：單核分子是Ar；離子是K^＋、Ca²⁺、CI^－、S^2－。雙核分子是F₂、HCI；離子是HS^－。三核的分子是H₂S。四核的分子是PH₃、H₂O₂。五核的分子是SiH₄。六核的分子是N₂H₄。根據(jù)分子中所含原子的數(shù)目依次為2、3、4、6。A和C分子中的原子個(gè)數(shù)比為1∶1，B和D分子中的原子個(gè)數(shù)比為1∶2。D可作為火箭推進(jìn)劑的燃料可知，A是HCl，B是H₂S，C是H₂O₂，D是N₂H₄。
（1）非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大。但由于氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強(qiáng)，所以氮元素的第一電離能大于氧元素的，則A、B、C、D分子中相對原子質(zhì)量較大的四種元素第一電離能由大到小排列的順序?yàn)镹＞O＞Cl＞S。
（2）由于HF分子間形成氫鍵，所以HF的沸點(diǎn)高于HCl的沸點(diǎn)。
（3）H₂S分子中中心原子S原子含有的孤對電子對數(shù)＝（6－2×1）÷2＝2，所以H₂S是V形結(jié)構(gòu)，屬于極性分子。
（4）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，在酸性條件下和銅反應(yīng)的離子方程式是Cu＋2H⁺＋H₂O₂＝Cu²⁺＋2H₂O。根據(jù)構(gòu)造原理可知，銅原子的核外電子排布式是［Ar］3d¹⁰4s¹。根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)并依據(jù)均攤法可知，晶胞中含個(gè)銅原子。
（5）在根據(jù)N₂H₄分子的結(jié)構(gòu)可知，該化合物相當(dāng)于是氨氣中的1個(gè)氫原子被－NH₂代替，所以根據(jù)氨氣的結(jié)構(gòu)式可知，N₂H₄分子中氮原子是sp3雜化。氮?dú)庵泻�有氮氮三鍵，所以含有1個(gè)α鍵和2個(gè)π鍵。由于原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)分別都相等的是等電子體，則和氮?dú)饣�為等電子體的是CO。
點(diǎn)評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力和邏輯推理能力。該題以“周期表中元素的推斷”為載體，比較全面考查學(xué)生有關(guān)元素推斷知識(shí)和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力�？疾閷W(xué)生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質(zhì)和相應(yīng)原子結(jié)構(gòu)的周期性遞變規(guī)律的認(rèn)識(shí)和掌握程度�？疾榱藢W(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運(yùn)用元素周期律解決具體化學(xué)問題的能力。