Question

下表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素．

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

（1）寫出上表中元素⑨原子的外圍電子排布式

3d⁵4s¹

．
（2）在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中，元素③的雜化方式為：

sp²

（3）按要求完成下列各題
a．第一電離能：元素④

＞

元素⑤（選填“＞”、“=”、“＜”）．
b．與元素④所形成的單質互為等電子體的分子、離子的化學式

CO

、

C₂^2-

（各寫一種）．
c．元素④的氣態氫化物X的水溶液在微電子工業中，可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發生反應的產物不污染環境，其化學方程式為

2NH₃．H₂O+3H₂O₂═N₂+8H₂O

d．由X與氧氣、KOH溶液構成原電池，負極會產生元素④的單質．則其負極反應式為

2NH₃+6OH^--6e^-═N₂+6H₂O

．
（4）由元素③和⑧形成的液態化合物Z，是非極性的直線形分子．0.2mol的Z在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態氧化物，298K時放出熱量215kJ．該反應的熱化學方程式為

CS₂（l）+3O₂（g）═CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol

（5）在測定①與⑥形成化合物的相對分子質量時，實驗測得的值一般高于理論值的主要原因是：

分子之間形成氫鍵

．
（6）元素⑩所形成的單質晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖丙所示． 已知該原子的半徑為d，相對原子質量為M，N_A代表阿伏加德羅常數，請回答：
晶體中該原子的配位數為

12

，一個晶胞中包含的原子數目為

4

；該晶體的密度為

M

4 2 d 3NA

（用字母表示）

Answer 1

分析：由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為Be，③為C，④為N，⑤為O，⑥為F，⑦為Na，⑧為S，⑨為V，⑩為Ni，
（1）⑨為V，原子序數為23；
（2）③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為乙烯；
（3）a．N原子的最外層p電子半滿，為穩定結構；
b．元素④所形成的單質為N₂，原子數、價電子數相同的微粒為等電子體；
c．一水合氨與過氧化氫反應生成氮氣和水；
d．X與氧氣、KOH溶液構成原電池，負極會產生元素④的單質，則負極N原子失去電子；
（4）元素③和⑧形成的液態化合物Z，是非極性的直線形分子，Z為CS₂，0.2mol的Z在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態氧化物，298K時放出熱量215kJ，則1mol完全燃燒放出1075kJ的熱量；
（5）①與⑥形成化合物為HF，分子之間形成氫鍵；
（6）由甲圖可知，原子緊密堆積，由乙可知，個晶胞中包含的原子數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4個，利用ρ=

m

V

計算密度．

解答：解：由元素在周期表中的位置可知，①為H，②為Be，③為C，④為N，⑤為O，⑥為F，⑦為Na，⑧為S，⑨為V，⑩為Ni，
（1）⑨為V，原子序數為23，則外圍電子排布式為3d⁵4s¹，故答案為：3d⁵4s¹；
（2）③與①形成的水果催熟劑氣體化合物為乙烯，C原子上沒有孤對電子，成鍵數為3，則C原子為sp²雜化，故答案為：sp²；
（3）a．N原子的最外層p電子半滿，為穩定結構，則N原子的第一電離能大，故答案為：＞；
b．元素④所形成的單質為N₂，原子數、價電子數相同的微粒為等電子體，互為等電子體的分子、離子的化學式為CO、C₂^2-，故答案為：CO；C₂^2-；
c．一水合氨與過氧化氫反應生成氮氣和水，該反應為2NH₃．H₂O+3H₂O₂═N₂+8H₂O，故答案為：2NH₃．H₂O+3H₂O₂═N₂+8H₂O；
d．X與氧氣、KOH溶液構成原電池，負極會產生元素④的單質，則負極N原子失去電子，負極反應為2NH₃+6OH^--6e^-═N₂+6H₂O，故答案為：2NH₃+6OH^--6e^-═N₂+6H₂O；
（4）元素③和⑧形成的液態化合物Z，是非極性的直線形分子，Z為CS₂，0.2mol的Z在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態氧化物，298K時放出熱量215kJ，則1mol完全燃燒放出1075kJ的熱量，熱化學方程式為CS₂（l）+3O₂（g）═CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol，
故答案為：CS₂（l）+3O₂（g）═CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol；
（5）①與⑥形成化合物為HF，分子之間形成氫鍵，則相對分子質量實驗測得的值一般高于理論值，故答案為：分子之間形成氫鍵；
（6）由甲圖可知，原子緊密堆積，則晶體中該原子的配位數為12，由乙可知，個晶胞中包含的原子數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4個，
該原子的半徑為d，由丙圖可知，圖中三角形的斜邊為4d，晶胞中的邊長為2

2

d，其體積為16

2

d³，由ρ=

m

V

可知，ρ=

4M NA

V

=

M

4 2 d 3NA

，
故答案為：12；4；

M

4 2 d 3NA

．

點評：本題考查較綜合，涉及知識點較多，涉及元素周期表和周期律、電子排布、原電池、熱化學反應、氫鍵、晶胞計算等，注重高考常考點的考查，題目難度較大，對學生的心理和應試能力都是極大的挑戰．