Question

A、B、C、D、E、F、G七種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，除G外均為前20號(hào)元素。A原子基態(tài)時(shí)p能級(jí)原子軌道上電子數(shù)等于次外能層電子數(shù)，C元素的原子基態(tài)時(shí)s能級(jí)與p能級(jí)上的電子數(shù)相等，C、D處于相同的能級(jí)，且D是同期中電負(fù)性最大的元素，E原子的第一至第四電離能（kJ·mol^－1）分別為：578、1817、2745、11575，F(xiàn)元素原子中4s能級(jí)有2個(gè)電子。G元素的離子形成的硫酸鹽結(jié)晶水合物呈藍(lán)色。
（1）B形成的單質(zhì)中σ鍵和Π鍵的個(gè)數(shù)比為        ，上述元素形成的化合物中和B的單質(zhì)是等電子體的是__________(填化學(xué)式)
（2）G元素的基態(tài)原子的電子排布式為　　　　　　　　　　　。
（3）常溫下，E單質(zhì)投入到B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的濃溶液中的現(xiàn)象是　　　　。
（4）D、F組成的晶體FD₂結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示，G形成晶體的結(jié)構(gòu)如Ⅲ所示，Ⅱ?yàn)镠₃BO₃（硼酸）晶體結(jié)構(gòu)圖(層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H₃BO₃分子通過(guò)氫鍵結(jié)合)。

圖Ⅰ        　　          圖Ⅱ       　          圖Ⅲ
①圖Ⅰ所示的FD₂晶體中與F離子最近且等距離的F離子數(shù)為            ，圖Ⅲ中未標(biāo)號(hào)的G原子形成晶體后周?chē)�最緊鄰的G原子數(shù)為                   ；
②圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外能層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是         (寫(xiě)元素符號(hào))，H₃BO₃晶體中B原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)比為            ；
③三種晶體中熔點(diǎn)高低的順序?yàn)?u>                 　　　　　 (填化學(xué)式)，H₃BO₃晶體受熱熔化時(shí)，克服的微粒之間的相互作用為                          。

Answer 1

（1）1 ：2    CO （2）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。 （3）無(wú)明顯現(xiàn)象(或鈍化) 
（4 ）①12  12   ②  O  1∶6 ③CaF₂ > Cu >H₃BO₃ 分子間作用力（或氫鍵和范德華力）

試題分析：A原子基態(tài)時(shí)p能級(jí)原子軌道上電子數(shù)等于次外能層電子數(shù)，且A的原子序數(shù)最小，所以A是碳元素。C元素的原子基態(tài)時(shí)s能級(jí)與p能級(jí)上的電子數(shù)相等，則C是氧元素。由于B的原子序數(shù)介于A和C之間，則B是氮元素。C、D處于相同的能級(jí)，且D是同期中電負(fù)性最大的元素，因此D是F元素。E原子的第一至第四電離能（kJ·mol^－1）分別為：578、1817、2745、11575，這說(shuō)明E位于第ⅢA族元素，因此根據(jù)原子序數(shù)的大小可知，E應(yīng)該是Al元素。F元素原子中4s能級(jí)有2個(gè)電子，且F的原子序數(shù)不超過(guò)20，所以F是鈣元素。G元素的離子形成的硫酸鹽結(jié)晶水合物呈藍(lán)色，因此G是銅元素。
（1）氮?dú)庵泻�有三鍵，三鍵是由1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵構(gòu)成的，所以氮?dú)庵笑益I和Π鍵的個(gè)數(shù)比為1 ：2。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。
（2）根據(jù)構(gòu)造原理可知，銅元素的基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。
（3）常溫下，鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化想象，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無(wú)明顯現(xiàn)象(或鈍化) 。
（4）①根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知。圖Ⅰ所示的FD₂晶體中與F離子最近且等距離的F離子數(shù)為（3×8）÷2＝12個(gè)。銅是面心立方堆積，配位數(shù)是12，則G原子形成晶體后周?chē)�最緊鄰的G原子數(shù)為12個(gè)。
②在硼酸分子中氫元素和硼元素均不能滿(mǎn)足8個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外能層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是氧元素。在硼酸分子中硼和氧元素之間形成3個(gè)極性鍵，氧元素和氫元素之間鈾形成3個(gè)極性鍵，所以H₃BO₃晶體中B原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)比為1∶6。
③氟化鈣形成的晶體類(lèi)型是離子晶體，銅形成的晶體類(lèi)型是金屬晶體，硼酸形成的晶體類(lèi)型是分子晶體，則三種晶體中熔點(diǎn)高低的順序?yàn)镃aF₂＞Cu＞H₃BO₃。硼酸形成的是分子晶體，存在分子間作用力，所以H₃BO₃晶體受熱熔化時(shí)，克服的微粒之間的相互作用為分子間作用力（或氫鍵和范德華力）。
點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見(jiàn)題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)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(wèn)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，考查學(xué)生對(duì)元素周期表的熟悉程度及其對(duì)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(duì)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(wèn)題的能力。