Question

【題目】A、B、C、D、E、F是前四周期原子序數(shù)依次增大的六種元素。A元素原子的核外電子數(shù)等于其電子層數(shù)，B元素基態(tài)原子有三個(gè)能級(jí)且各能級(jí)電子數(shù)相同，A與D可形成兩種常見液態(tài)化合物G、H，其原子數(shù)之比分別為1:1和2:1，E元素原子的K、L層電子數(shù)之和等于其M、N層電子數(shù)之和，F被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，具有良好的生物親和性，還可用于制造飛機(jī)、火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等領(lǐng)域，F(xiàn)4+和氬原子的核外電子排布相同。請(qǐng)回答下列各題（涉及元素請(qǐng)用相應(yīng)化學(xué)符號(hào)表示）：

（1）B、C、D中電負(fù)性最大的元素其基態(tài)原子有________種不同能量的電子。

（2）G分子中D原子的雜化方式為_____________，F(xiàn)2+的基態(tài)價(jià)電子排布式為____________。

（3）BA3- 離子的空間構(gòu)型為________，與其互為等電子體的一種陽(yáng)離子的電子式為____________。

（4）某化合物晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，E2+的最近且等距的D2-有_________個(gè)。KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有與右圖相似的立體結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為a=0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，K與O間的最短距離為______nm。

（5）用高能射線照射液態(tài)H時(shí)，一個(gè)H分子能釋放出一個(gè)電子，同時(shí)產(chǎn)生一種陽(yáng)離子。釋放出來(lái)的電子可以被若干H分子形成的“網(wǎng)”捕獲，你認(rèn)為H分子間能形成“網(wǎng)”的原因________________。且由H分子釋放出電子時(shí)產(chǎn)生的該種陽(yáng)離子具有較強(qiáng)的氧化性，試寫出該陽(yáng)離子與S02的水溶液反應(yīng)離子方程式______________________________；

Answer 1

【答案】 3 sp3 3d2 三角錐形 6 0.315(或0.223) 水分子間存在氫鍵 2H2O+ + SO2 = 4H+ + SO42—

【解析】（1）本題考查電負(fù)性規(guī)律、能級(jí)，A元素原子的核外電子數(shù)等于其電子層數(shù)，推出A為H，B元素基態(tài)原子有三個(gè)能級(jí)且各能級(jí)電子數(shù)相同，電子排布式為1s22s22p2，即B為C，A與D可形成兩種常見液態(tài)化合物G、H，其原子數(shù)之比分別為1:1和2:1，則D為O，G為H2O2，H為H2O，因?yàn)樵�子序�?shù)依次增大，因此C為N，E元素原子的K、L層電子數(shù)之和等于其M、N層電子數(shù)之和，E為Ca，F(xiàn)被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，具有良好的生物親和性，還可用于制造飛機(jī)、火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等領(lǐng)域，F4+和氬原子的核外電子排布相同，推出F為Ti，B、C、D中電負(fù)性最大的是O，電子排布式為1s22s22p4，有3種能量不同的電子；（2）考查雜化類型的判斷，G為H2O2，其結(jié)構(gòu)式為H－O－O－H，O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2＋2=4，雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)，即H2O2中O的雜化類型為sp3；Ti2＋的基態(tài)價(jià)電子應(yīng)是次外層d能級(jí)，即為3d2；（3）考查空間構(gòu)型、等電子體，BA3-為CH3－，C的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3＋(4＋1－3)/2=4，空間構(gòu)型為三角錐形；與CH3－互為等電子體的陽(yáng)離子為H3O＋，其電子式為；（4）考查晶胞，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，Ca2＋的最近且等距的O2－有6個(gè)；K與O最近的距離是面對(duì)角線的一半，即為nm=0.223nm；（5）本題考查氫鍵和離子反應(yīng)方程式的書寫，H2O分子釋放出一個(gè)電子，同時(shí)產(chǎn)生一種陽(yáng)離子，即陽(yáng)離子是H2O＋，H2O分子間能夠構(gòu)成氫鍵，形成“網(wǎng)”的原因是水分子間存在氫鍵，H2O＋具有強(qiáng)氧化性，SO2具有強(qiáng)還原性，H2O＋把SO2氧化成H2SO4，因此離子反應(yīng)方程式為：2H2O＋ + SO2 = 4H＋ + SO42－。