Question

9．原子序數(shù)依次增大的前四周期元素 A、B、C、D、E中，A 和 C 的最外層電子數(shù)相同，B 的電負(fù)性是所有元素中最大的元素，C 的電子層數(shù)等于最外層電子數(shù)，D 的最外層電子數(shù)在本周期中除稀有氣體外最多的原子，E 元素核外電子排布為[Ar]3d¹⁰4s¹．
（1）A、C、D 三種元素中電負(fù)性最小的是Al（填元素符號(hào)，下同）；B 的第一電離能＞D 的第一電離能（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）B的氫化物分子間存在的作用力含氫鍵、分子間作用力；E基態(tài)原子的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或者[Ar]3d¹⁰4s¹．
（3）A與B 形成的化合物AB₃，該分子中心原子雜化方式為sp²；該化合物的空間構(gòu)型為平面正三角形．
（4）常溫常壓下，C與D所形成的化合物熔點(diǎn)為190℃，沸點(diǎn)為178℃，推斷該化合物晶體類型為分子晶體；用惰性電極電解ESO₄溶液，陽(yáng)極的電極方程式為4OH^--4e^-=O₂↑+H₂O．
（5）把C的氫氧化物加入到D的氫化物的稀溶液中，離子方程式為Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（6）單質(zhì)A₁₂結(jié)構(gòu)模型如圖所示，則該晶體結(jié)構(gòu)模型中，A-A 鍵的數(shù)目為30個(gè)．

Answer 1

分析 原子序數(shù)依次增大的前四周期元素 A、B、C、D、E，B 的電負(fù)性是所有元素中最大的元素，則B為F元素；C原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等，則C為Al，A 和 C 的最外層電子數(shù)相同，則A為B元素，E 元素核外電子排布為[Ar]3d¹⁰4s¹，E為Cu元素；D 的最外層電子數(shù)在本周期中除稀有氣體外最多的原子，則D為第三周期的Cl元素，
（1）金屬性最強(qiáng)的電負(fù)性最小，非金屬性F＞Cl，非金屬性強(qiáng)的第一電離能大；
（2）HF分子間含氫鍵；E的原子序數(shù)為29；
（3）A與B 形成的化合物BF₃，B上無(wú)孤對(duì)電子，含3個(gè)B-F單鍵；
（4）熔點(diǎn)為190℃，沸點(diǎn)為178℃，熔沸點(diǎn)低，為分子晶體；惰性電極電解CuSO₄溶液，陽(yáng)極氫氧根離子失去電子；
（5）C的氫氧化物為氫氧化鋁，加入到D的氫化物的稀溶液（鹽酸），反應(yīng)生成鹽和水；
（6）由B₁₂結(jié)構(gòu)模型如可知，在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中，每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn)，20個(gè)等邊三角形，B-B鍵組成正三角形，每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵，每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的$\frac{1}{2}$，每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為：$\frac{1}{2}$×3=$\frac{3}{2}$，20個(gè)等邊三角形擁有的B-B鍵為$\frac{3}{2}$×20=30．

解答 解：原子序數(shù)依次增大的前四周期元素 A、B、C、D、E，B 的電負(fù)性是所有元素中最大的元素，則B為F元素；C原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等，則C為Al，A 和 C 的最外層電子數(shù)相同，則A為B元素，E 元素核外電子排布為[Ar]3d¹⁰4s¹，E為Cu元素；D 的最外層電子數(shù)在本周期中除稀有氣體外最多的原子，則D為第三周期的Cl元素，
（1）金屬性最強(qiáng)的電負(fù)性最小，A、C、D 三種元素中電負(fù)性最小的是Al；非金屬性F＞Cl，非金屬性強(qiáng)的第一電離能大，則B 的第一電離能＞D 的第一電離能，
故答案為：Al；＞；
（2）HF分子間含氫鍵、分子間作用力；E的原子序數(shù)為29，基態(tài)原子的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或者[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：氫鍵、分子間作用力；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或者[Ar]3d¹⁰4s¹；
（3）A與B 形成的化合物BF₃，B上無(wú)孤對(duì)電子，含3個(gè)B-F單鍵，則B為sp²雜化，為平面三角形，故答案為：sp²；平面正三角形；
（4）熔點(diǎn)為190℃，沸點(diǎn)為178℃，熔沸點(diǎn)低，為分子晶體；惰性電極電解CuSO₄溶液，陽(yáng)極氫氧根離子失去電子，陽(yáng)極反應(yīng)為4OH^--4e^-=O₂↑+H₂O，
故答案為：分子晶體；4OH^--4e^-=O₂↑+H₂O；
（5）C的氫氧化物為氫氧化鋁，加入到D的氫化物的稀溶液（鹽酸），反應(yīng)生成鹽和水，離子反應(yīng)為Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；      
（6）由B₁₂結(jié)構(gòu)模型如可知，在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中，每5個(gè)面共用一個(gè)頂點(diǎn)，20個(gè)等邊三角形，B-B鍵組成正三角形，每2個(gè)面共用一個(gè)B-B鍵，每個(gè)面擁有這個(gè)B-B鍵的$\frac{1}{2}$，每個(gè)等邊三角形占有的B-B鍵為：$\frac{1}{2}$×3=$\frac{3}{2}$，20個(gè)等邊三角形擁有的B-B鍵為$\frac{3}{2}$×20=30，故答案為：30．

點(diǎn)評(píng) 本題考查晶胞計(jì)算、分子空間構(gòu)型、電負(fù)性、雜化等，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意（6）為解答的難點(diǎn)，題目難度不大．