压轴题六 物质结构与性质（IB部分）
1．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：
(1)X、Y的元素符号依次为_____________________________________________。
(2)XZ2与YZ2分子的立体结构分别是_____________________________________
和________________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是__________(写分子式)，理由是___________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)Q的元素符号是__________，它的基态原子的核外电子排布式为______________，在形成化合物时它的最高化合价为__________。
(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键
________________________________________________________________________。
2．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。
(1)F元素基态原子的核外电子排布式为_________________________________。
(2)B元素位于________区，F元素位于________区。
(3)元素B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序为_______________________
________________(用元素符号表示)。
(4)A、B、C三种元素的原子按2∶1∶1形成的相对分子质量最小的分子中含______个σ键，______个π键，B元素的原子轨道发生的是________杂化。
(5)据报道，某种含有B、D和F三种元素的晶体具有超导性，
其结构如图所示。则该晶体的化学式为________________。晶
体中每个D原子周围距离最近的F原子有________个。
3．铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
(1)金属铜采取下列哪种方式堆积？__________。
(2)赤铜矿的晶胞结构如图所示，则1个晶胞中含有______
个O，铜的配位数为________。
(3)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下：
①胆矾的化学式用配合物的形式表示为___________________________________。
②胆矾中含有的作用力有______________________________________________。
③胆矾中SO的空间构型为__________，H2O中O原子的杂化类型为__________。
4．已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3＋M层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况，回答下列问题：(答题时，用所对应的元素符号表示)
(1)写出F原子的电子排布式_______________________________________________，
F位于周期表第________族。
(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为________________________________。
(3)F和M(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
M
F
电能(kJ·mol－1)
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
比较两元素的I2、I3可知，气态M2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是______________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)已知F晶体的堆积方式与金属钾相同，则F晶胞中F原子的配位数为___________，一个晶胞中F原子的数目为_________________________________________。
(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2)的主要物理性质比较如下：
熔点/K
沸点/K
标准状况时在水中的溶解度
H2S
187
202
2.6
H2C2
272
423
以任意比互溶
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因_______
_________________________________________________________________。
5．下图是元素周期表的一部分，已知A、B、C、D、E、F、G都是周期表中的前四周期元素，它们在周期表中的位置如图所示。
试回答下列问题：
(1)F元素基态原子的核外电子排布式为________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B元素的单质分子中有______个π键，与其互为等电子体的粒子符号为________(任写一种)。
(3)右图为A元素某种氧化物的晶胞，其分子中中心原子采取
______杂化，每个分子周围有______个分子与之距离相等且最近。
(4)G元素的氢化物分子的空间构型为__________，其沸点与B元
素的氢化物相比________(填“高”或“低”)，原因是_______
_________________________________________________________________。
6．原子序数依次增大的X、Y、Z、W是周期表中前30号元素，其中只有X、Y同周期。已知X的最外层电子数是其内层电子数的2倍；X与Y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁；Z与X同主族，其单质在同周期元素中形成的单质中熔点最高；W原子M能级层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个。请回答下列问题：
(1)从电负性角度分析，X、Y、Z三种元素的非金属性由强到弱的顺序为_______
_________(填元素符号)。
(2)X、Y分别与H形成的化学键的极性关系为X—H________Y—H(填“<”、“>”或“＝”)。
(3)＋1价气态基态阳离子再失去一个电子形成＋2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2，依次还有I3、I4、I5……，推测Z元素的电离能突增最早应出现在第________电离能。
(4)X的某类氢化物中X原子的杂化方式为sp2，则相对分子质量最小的氢化物的分子式为__________。
(5)W的价电子排布图为__________________________________________________；
如图________表示的是W单质晶体中微粒的堆积方式(填“甲”、“乙”或“丙”)；若W单质晶体中一个晶胞的边长为a cm，则W单质晶体的密度为________(写出含a的表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
7．我国在青藏高原发现大储量可燃冰。可燃冰的晶体结构模型如
图。
(1)C、N、O三种元素第一电离能由大到小的排列顺序是
________>________>________(填元素符号)，H2O分子中O
原子的杂化方式为________。
(2)“可燃冰”晶体内部存在的作用力有__________________________________。
(3)下列有关“可燃冰”的说法中，不正确的是________。
A．“可燃冰”的存在说明甲烷易溶于水
B．“可燃冰”属于分子晶体，熔点较低
C．相同条件下，“可燃冰”的密度比冰的大
D．“可燃冰”只能在低温、高压环境下稳定存在
(4)晶体中平均每46个水分子构成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个H2O分子，每8个笼中有6个笼容纳CH4分子，2个笼填充H2O分子，则“可燃冰”(天然气水合物)的平均组成可表示为__________。
答案
1．(1)S、C
(2)V形 直线形 SO2 CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大
(3)Cr 1s22s22p63s23p63d54s1 ＋6
(4)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
2．(1)1s22s22p63s23p63d84s2
(2)p d
(3)O>C>Mg>Al
(4)3 1 sp2
(5)MgCNi3 12
3．(1)C (2)2 2 (3)①[Cu(H2O)4]SO4·H2O ②离子键、极性共价键、配位键、氢键 ③正四面体形 sp3
4．(1)1s22s22p63s23p63d64s2 Ⅷ
(2)CC>Si
(2)<
(3)五 (4)C2H4
(5) 丙 g·cm－3
7．(1)N O C sp3
(2)氢键、范德华力、共价键
(3)AC
(4)CH4·8H2O
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