Question

【題目】A、B、C、D、E、F是前四周期原子序數依次增大的六種元素。A元素原子的核外電子數等于其電子層數，B元素基態原子有三個能級且各能級電子數相同，A與D可形成兩種常見液態化合物G、H，其原子數之比分別為1:1和2:1，E元素原子的K、L層電子數之和等于其M、N層電子數之和，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、火箭、人造衛星、宇宙飛船等領域，F4+和氬原子的核外電子排布相同。請回答下列各題（涉及元素請用相應化學符號表示）：

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

（2）G分子中D原子的雜化方式為_____________，F2+的基態價電子排布式為____________。

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

（4）某化合物晶胞結構如右圖所示，E2+的最近且等距的D2-有_________個。KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料，具有與右圖相似的立體結構，邊長為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H時，一個H分子能釋放出一個電子，同時產生一種陽離子。釋放出來的電子可以被若干H分子形成的“網”捕獲，你認為H分子間能形成“網”的原因________________。且由H分子釋放出電子時產生的該種陽離子具有較強的氧化性，試寫出該陽離子與S02的水溶液反應離子方程式______________________________；

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）本題考查電負性規律、能級，A元素原子的核外電子數等于其電子層數，推出A為H，B元素基態原子有三個能級且各能級電子數相同，電子排布式為1s22s22p2，即B為C，A與D可形成兩種常見液態化合物G、H，其原子數之比分別為1:1和2:1，則D為O，G為H2O2，H為H2O，因為原子序數依次增大，因此C為N，E元素原子的K、L層電子數之和等于其M、N層電子數之和，E為Ca，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、火箭、人造衛星、宇宙飛船等領域，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，其結構式為H－O－O－H，O的價層電子對數為2＋2=4，雜化軌道數等于價層電子對數，即H2O2中O的雜化類型為sp3；Ti2＋的基態價電子應是次外層d能級，即為3d2；（3）考查空間構型、等電子體，BA3-為CH3－，C的價層電子對數為3＋(4＋1－3)/2=4，空間構型為三角錐形；與CH3－互為等電子體的陽離子為H3O＋，其電子式為；（4）考查晶胞，根據晶胞的結構，Ca2＋的最近且等距的O2－有6個；K與O最近的距離是面對角線的一半，即為nm=0.223nm；（5）本題考查氫鍵和離子反應方程式的書寫，H2O分子釋放出一個電子，同時產生一種陽離子，即陽離子是H2O＋，H2O分子間能夠構成氫鍵，形成“網”的原因是水分子間存在氫鍵，H2O＋具有強氧化性，SO2具有強還原性，H2O＋把SO2氧化成H2SO4，因此離子反應方程式為：2H2O＋ + SO2 = 4H＋ + SO42－。