Question

表是元素周期表的一部分，所列字母分別代表一種元素：

（1）q元素位于周期表中

 

區(qū)．
（2）下列有關說法正確的是

 

（填字母）．
A．b、c、d元素的電負性逐漸增大
B．f、g、h元素的第一電離能逐漸增大
C．md₂與bd₂的化學性質類似，都是極性分子
D．f、g分別與e組成的物質的晶格能，前者比后者低
E．a、b和d以原子個數比2：1：1構成的最簡單化合物分子中σ鍵和π鍵的個數比為3：1
F．ae熔沸點高于an，是因為ae分子內共價鍵鍵能大于an
（3）mdn₂是一種很重要的化學試劑，可以作為氯化劑和脫水劑．該分子的幾何構型是

 

；中心原子采取

 

雜化方式．
（4）pe₂晶胞如圖1所示，該晶體中e^-離子的配位數為

 

；該晶體中p²⁺所采用堆積方式如圖2中的

 

（填“a”或“b”）．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用,晶胞的計算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：由元素在周期表中位置可知，a為H、b為C、c為N，d為O、e為F、f為Na、g為Mg、h為Al、m為S、n為Cl、p為Ca、q為Cu；
（1）根據元素原子的外圍電子排布的特征，可將元素周期表分成五個區(qū)域：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)；（n-1）d全充滿，最后的電子填s軌道，為ds區(qū)元素；
（2）A．同周期自左而右，元素的電負性增大；
B．同周期自左而右，第一電離能增大，但g為Mg元素，3s能級為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
C．CO₂與SO₂都屬于酸性氧化物，化學性質具有一定類似性，CO₂是直線對稱結構，為非極性分子，對于ABn型分子，A原子的最外層電子全部成鍵，該分子是非極性分子，據此判斷SO₂分子極性；
D．離子鍵強越強，晶格能越高，MgF₂中Mg²⁺的電荷比Na⁺的多、半徑都比NaF中Na⁺的半徑小，故MgF₂中離子鍵更強；
E．a、b和d以原子個數比2：1：1構成的最簡單化合物為CH₂O，σ鍵和π鍵的個數比為3：1；
F．HF熔沸點高于HCl，是因為HF分子存在氫鍵；
（3）mdn₂是SOCl₂，中心原子S原子的最外層電子全部成鍵，空間結構為三角錐形，采用sp³ 雜化；
（4）由CaF₂晶胞利用均攤計算原子數目，判斷晶胞中哪種球代表F^-離子，根據晶胞觀察F^-離子的配位數，根據CaF₂晶胞結構判斷Ca²⁺所采用堆積方式；

解答： 解：由元素在周期表中位置可知，a為H、b為C、c為N，d為O、e為F、f為Na、g為Mg、h為Al、m為S、n為Cl、p為Ca、q為Cu；
（1）最后填充s電子，為s區(qū)元素，包括ⅠA、ⅡA及He元素，最后填充p軌道電子，為p區(qū)元素，主要為主族和0族元素，最后填充d軌道電子，為d區(qū)元素，包括ⅢB～ⅤⅡB和ⅤⅢ族（錒系、鑭系除外），為過渡元素，（n-1）d全充滿，最后的電子填在s軌道上，為ds區(qū)元素，包括ⅠB、ⅡB元素，為過渡金屬，（n-1）d¹⁰ns²電子構型的元素，（n-1）d全充滿，最后2個電子填在s軌道上，為ds區(qū)元素，q為Cu，原子核外有29個電子，所以核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，（n-1）d全充滿，最后1個電子填在s軌道上，為ds區(qū)元素，
故答案為：ds；
（2）A．同周期自左而右，元素的電負性增大，故b、c、d元素的電負性逐漸增大，故A正確；
B．同周期自左而右，第一電離能增大，但g為Mg元素，3s能級為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故大于電離能Mg＞Al＞Na，故B錯誤；
C．CO₂與SO₂都屬于酸性氧化物，化學性質具有一定類似性，CO₂是直線對稱結構，是非極性分子，SO₂分子中S元素化合價為+4，S原子最外層6個電子未全部成鍵，SO₂為極性分子，故C錯誤；
D．離子鍵強越強，晶格能越高，MgF₂中Mg²⁺的電荷比Na⁺的多、半徑都比NaF中Na⁺的半徑小，故MgF₂中離子鍵更強，晶格能更大，故D正確；
E．a、b和d以原子個數比2：1：1構成的最簡單化合物為CH₂O，該分子中含有1個C=O雙鍵，2個C-H，單鍵為σ鍵，雙鍵中有1個σ鍵、1個π鍵；
所以該分子中σ鍵和π鍵的個數比為3：1，故E正確；
F．HF熔沸點高于HCl，是因為HF分子存在氫鍵，故F錯誤；
故選ADE；
（3）mdn₂是SOCl₂，中心原子S原子的最外層電子有一孤對電子，價層電子對數為4，采用sp³ 雜化，空間構型為三角錐形；
故答案為：三角錐形；sp³；
（4）由CaF₂晶胞結構可知，黑色球數目為6×

1

2

+8×

1

8

=4，白色球為8，故白色球是F^-離子，由晶胞可知，每個F^-離子周圍有4個Ca²⁺離子，故F^-離子的配位數為4，由CaF₂晶胞結構可知Ca²⁺所采用堆積方式為面心立方最密堆積，所以選b；
故答案為：4；b；

點評：本題考查元素周期表的結構、核外電子排布規(guī)律、元素周期律、分子結構與性質、晶胞等，綜合性較大，側重考查原子的電子排布及區(qū)的劃分、雜化軌道等，為高頻考點，明確元素在周期表中的位置、元素所處主族、成鍵數是解本題關鍵，（4）中注意判斷離子，題目難度較大．