Question

（2012?開封二模）[選修一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]同一周期（短周期）各元素形成單質(zhì)的沸點(diǎn)變化如圖1所示（按原子序數(shù)連續(xù)遞增順序排列）．該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見表．
 

氟化物	AF	BF2	DF4
熔點(diǎn)/K	1266	1534	183

（1）A原子核外共有

11

種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，

4

種不同能級的電子．
（2）B的單質(zhì)在空氣中燃燒的主要產(chǎn)物是白色的

MgO

，還生成少量的

Mg₃N₂

（填化學(xué)式）；
（3）已知下列數(shù)據(jù)：
①、Fe（s）+

1

2

O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ/mol
②、2C（s）+

3

2

O₂（g）=C₂O₃（s）△H=-1675.7kJ/mol
 則C的單質(zhì)和FeO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

2Al（s）+3FeO（s）=3Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-859.7kJ/mol

．
（4）元素D的氣態(tài)氫化物分子為

非極性

分子（填“極性”或“非極性”）．D的電負(fù)性比E的

小

 （填“大”或“小”）．在D、E、G、H四種元素形成的氫化物中，熱穩(wěn)定性最大的是

HCl

 （填化學(xué)式）．
（5）G的最高價氧化物水化物的酸根離子的立體構(gòu)型是

正四面體

，其中G原子的雜化軌道類型是

sp³

．
（6）元素H的鈉鹽晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，每個Na⁺周圍與之距離最近的Na⁺的個數(shù)為

12

．
（7）解釋上表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：

NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；MgF₂的晶格能比NaF的晶格能大，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高

．

Answer 1

分析：圖中曲線表示8種元素的原子序數(shù)（按遞增順序連續(xù)排列）和單質(zhì)沸點(diǎn)的關(guān)系，H、I的沸點(diǎn)低于0℃，可推斷常溫下只有H、I為氣體，故為第三周期元素，結(jié)合氟化物化學(xué)式，則A為Na，B為Mg，C為Al，D為Si，E為P、G為S，H為Cl，I為Ar，
（1）原子中沒有運(yùn)動狀態(tài)相同的電子，由多少電子具有幾種運(yùn)動狀態(tài)；根據(jù)核外電子排布式判斷占有的能級；
（2）鎂與在空氣中燃燒，與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂；
（3）Al與FeO發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁與Fe，根據(jù)蓋斯定律由②-①×3可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)氫化物的空間結(jié)構(gòu)，結(jié)合正負(fù)重心是否重合判斷分子極性；同周期自左而右電負(fù)性增強(qiáng)；同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)氫化物越穩(wěn)定；
（5）G的最高價氧化物水化物的酸根離子為SO₄^2-，計算S原子價層電子對數(shù)與孤對電子，進(jìn)而確定立體結(jié)構(gòu)與S原子雜化方式；
（6）元素H的鈉鹽為NaCl，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，Na⁺周圍與之距離最近的Na⁺處于對角線上，以中間以中心的黑色球鈉離子分析；
（7）根據(jù)晶體類型與晶格能分析解答．

解答：解：圖中曲線表示8種元素的原子序數(shù)（按遞增順序連續(xù)排列）和單質(zhì)沸點(diǎn)的關(guān)系，H、I的沸點(diǎn)低于0℃，可推斷常溫下只有H、I為氣體，故為第三周期元素，結(jié)合氟化物化學(xué)式，則A為Na，B為Mg，C為Al，D為Si，E為P、G為S，H為Cl，I為Ar，
（1）A為Na元素，原子核外電子數(shù)為11，故共有11種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s¹，有4種不同能級的電子，
故答案為：11；4；
（2）鎂在空氣中燃燒，主要發(fā)生鎂和氧氣反應(yīng)，生成白色氧化鎂，還與氧氣反應(yīng)生成少量氮化鎂，
故答案為：MgO；Mg₃N₂；
（3）C為Al和FeO反應(yīng)生成氧化鐵與Al，則有：
①Fe（s）+

1

2

O₂（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ/mol，
②2Al（s）+

1

2

O₂（g）=Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ/mol，
利用蓋斯定律將②-①×3可得：2Al（s）+3FeO（s）=3Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-859.7kJ/mol，
故答案為：2Al（s）+3FeO（s）=3Fe（s）+Al₂O₃（s）△H=-859.7kJ/mol；
（4）元素D的氣態(tài)氫化物為SiH₄，與甲烷結(jié)構(gòu)相同，為正四面體型，屬于對稱結(jié)構(gòu)，為非極性分子；同周期自左而右電負(fù)性增強(qiáng)，故電負(fù)性Si＜P，非金屬性Si＜P＜S＜Cl，故HCl最穩(wěn)，
故答案為：非極性；��；HCl；
（5）G的最高價氧化物水化物的酸根離子為SO₄^2-，S原子價層電子對數(shù)=4+

6+2-2×4

2

=4、不含孤對電子，故為正四面體結(jié)構(gòu)，S原子采取sp³雜化，
故答案為：正四面體；sp³；
（6）元素H的鈉鹽為NaCl，在氯化鈉晶胞中若以黑色球?yàn)殁c離子，白色球?yàn)槁入x子，以中心的黑色球鈉離子分析，Na⁺周圍與之距離最近的Na⁺處于對角線上，故有12個，
故答案為：12；
（7）NaF與 MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；Mg²⁺的半徑比Na⁺的半徑小，MgF₂的晶格能比NaF的晶格能大，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高，
故答案為：NaF與 MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，故SiF₄的熔點(diǎn)低；MgF₂的晶格能比NaF的晶格能大，故MgF₂的熔點(diǎn)比NaF高．

點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、熱化學(xué)方程式、電負(fù)性、雜化軌道、分子極性、晶胞、晶體類型與性質(zhì)等，試題涉及的知識點(diǎn)較多，綜合性較大，注重了對物質(zhì)結(jié)構(gòu)中�？伎键c(diǎn)的綜合，難度較大．