Question

（2008?梅州一模）圖表法、圖象法是常用的科學(xué)研究方法．
I．短周期某主族元素M的電離能情況如圖A所示．則M元素位于周期表的第

IIIA

族；

II．圖B是研究部分元素的氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律的圖象，折線c可以表達(dá)出第

IVA

族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化規(guī)律．不同同學(xué)對(duì)某主族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化趨勢(shì)畫出了兩條折線--折線a和折線b，你認(rèn)為正確的是：

b

，理由是：

a點(diǎn)所示的氫化物是水，其沸點(diǎn)高是由于在水分子間存在多條結(jié)合力較大的氫鍵，總強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子間作用力，所以氧族元素中其它氫化物的沸點(diǎn)不會(huì)高于水

；
III．人類在使用金屬的歷史進(jìn)程中，經(jīng)歷了銅、鐵、鋁之后，第四種將被廣泛應(yīng)用的金屬則被科學(xué)家預(yù)測(cè)為是鈦（Ti）．鈦被譽(yù)為“未來(lái)世紀(jì)的金屬”．試回答下列問題：
（1）₂₂Ti元素基態(tài)原子的價(jià)電子層排布式為

3d²4s²

；
（2）在Ti的化合物中，可以呈現(xiàn)+2、+3、+4三種化合價(jià)，其中以+4價(jià)的Ti最為穩(wěn)定．偏鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用．偏鈦酸鋇晶體中晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖，則它的化學(xué)式是

BaTiO₃

．

Answer 1

分析：I、原子的電離能越大，表示越難失去電子，故化合價(jià)也較低，一般來(lái)說，元素的電離能按照第一、第二…的順序逐漸增加，如果突然增加的比較多，電離的難度增大，這里就是元素的通常的化合價(jià)；
II、根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量與物質(zhì)熔沸點(diǎn)的關(guān)系以及氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響判斷；
III、（1）根據(jù)鈦元素在周期表中的原子序數(shù)以及其原子結(jié)構(gòu)來(lái)確定位置、基態(tài)原子的電子排布式
（2）晶胞中分?jǐn)偟母鞣N原子的數(shù)目之比即是分子中各元素的數(shù)目；

解答：解：I、短周期某主族元素M的第一、第、第三電離能之間變化不大，第四電離能劇增，且第一電離能很低，說明該元素原子很難失去第四各電子，最高化合價(jià)為+3，應(yīng)為第IIIA族元素；
故答案為：IIIA
II、在ⅣA～ⅦA中的氫化物里，由于N、O、F電負(fù)性大，NH₃、H₂O、HF因在分子間存在多條結(jié)合力較大的氫鍵，總強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子間作用力，故沸點(diǎn)高于同主族其它元素氫化物的沸點(diǎn)，只有ⅣA族元素氫化物不存在反常現(xiàn)象，
故答案為：IVA；b；a點(diǎn)所示的氫化物是水，其沸點(diǎn)高是由于在水分子間存在多條結(jié)合力較大的氫鍵，總強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子間作用力，所以氧族元素中其它氫化物的沸點(diǎn)不會(huì)高于水
III、（1）鈦元素在周期表中的原子序數(shù)為22，位于第四周期第IVB族，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3S²3p⁶3d²4s²（或[Ar]3d²4s²），₂₂Ti元素基態(tài)原子的價(jià)電子層排布式為3d²4s²，
故答案為：3d²4s²
（2）晶胞中分?jǐn)偟母鞣N原子的數(shù)目之比Ba：Ti：O=1：（8×

1

8

）：（12×

1

4

）=1：1：3，故分子式為：BaTiO₃，
故答案為：BaTiO₃

點(diǎn)評(píng)：本題對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)進(jìn)行綜合性考查，難度中等，側(cè)重考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)圖表、圖象分析．