Question

已知：A、B、C、D四種短周期元素，其化合價最高正價數(shù)依次為1、4、5、7，已知B原子的核外次外層電子數(shù)為2。A、C原子的核外次外層電子數(shù)為8。D元素的最高價氧化物對應的水化物是已知含氧酸中酸性最強的酸。試回答下列有關的問題：
（1）寫出C元素原子的價電子軌道表達式       ；D元素的價電子排布式        。
（2）已知B元素與氫元素形成的氣態(tài)化合物在標準狀況下的密度為1.161g·L^-1，則在該化合物的分子中B原子的雜化方式為          。
（3）已知C、D兩種元素形成的化合物通常有CD₃、CD₅兩種。這兩種化合物中一種為非極性分子，一種為極性分子，則屬于極性分子的化合物的化學式是          。
（4）由B元素形成具有正四面體結構的晶體和由C元素形成具有正四面體結構的晶體相比，熔點較高的晶體是        （填寫晶體的名稱）。
（5）由A、D兩元素形成的化合物組成的晶體中，陰、陽離子都具有或近似具有球型對稱結構，它們都可以看作剛性圓球，并彼此“相切”。如下圖所示為A、D形成化合物的晶胞結構圖以及晶胞的剖面圖：
若
a＝5.6×10^-8cm，則該晶體的密度為              g·cm^-3（精確到小數(shù)點后1位）。

Answer 1

（12分，每空2分）  （1）、3s²3p⁵
（2）sp      （3）PCl₃        （4）金剛石    （5）2.2

試題分析：已知B的原子核外次外層電子數(shù)為2，最高正價為4，則B為碳元素；A、C原子的核外次外層電子數(shù)為8，最高正價分別為1、5，則A為鈉元素，C為磷元素；D元素的最高價氧化物對應的水化物是已知含氧酸中最強的酸，該酸為高氯酸，且Cl的最高價為+7，所以D為氯元素。
（1）C為磷元素，最外層有5個電子，3s能級有2個電子，3p能級有3個電子，P原子的價電子軌道表示式為。D為氯元素，原子核外有17個電子，價電子排布式為3s²3p⁵。
（2）B為碳元素，已知B與氫元素形成的化合物在標準狀況下的密度為1.161g/L，該化合物的摩爾質(zhì)量為1.161g/L×22.4L/mol＝26g/mol，故該氫化物為C₂H₂。乙炔是直線型結構，C原子雜化軌道數(shù)為1+1＝2，C原子的雜化方式為sp雜化。
（3）C為磷元素、D為氯元素，CD₃、CD₅分別為PCl₃、PCl₅。PCl₅中心原子P原子最外層電子全部成鍵為非極性分子，PCl₃中心原子P原子最外層電子未全部成鍵為極性分子，P原子呈3個σ鍵、含有1對孤對電子對，采取sp³雜化，空間結構為三角錐型。
（4）由B元素形成具有正四面體結構的晶體是金剛石，由C元素形成具有正四面體結構的晶體是白磷。金剛石是原子晶體，白磷是分子晶體，所以熔點較高的晶體是金剛石。
（5）在氯化鈉晶胞中還有鈉離子和氯離子的個數(shù)分別是。由于晶胞的邊長是＝5.6×10^-8cm，則該晶體的密度為，解得ρ＝2.2 g/cm
點評：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，側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的應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，比較全面考查學生有關元素推斷知識和靈活運用知識的能力�？疾閷W生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質(zhì)和相應原子結構的周期性遞變規(guī)律的認識和掌握程度�？疾榱藢W生對物質(zhì)結構與性質(zhì)關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力。