Question

A，B，C，D，E，F为前四周期中原子序数依次增大的元素，相关的信息如下：

元素	相关信息
A	A元素原子核外只有三个能级，且每个能级上含有相等的电子数
B	是空气中含量最丰富的元素
C	短周期元素中，C的金属性最强
D	基态原子第三能层上有7种运动状态不同的电子
E	一种核素的质量数为63，中子数为34
F	最外层电子数为次外层的3倍

请用对应的元素符号回答下列问题：

（1）A与氢可形成一种分子式为A₂H₄的化合物，该分子中存在σ键和π键数目比为_________，A的杂化类型为_________。

（2）A，B，D，F的氢化物中沸点最高的是_________(写化学式)，A，B，F的第一电离能由大到小的顺序是_________。

（3）E位于周期表中的位置是_________，E的基态原子的核外电子排布式为_________。

（4）根据下列能量变化示意图1，请写出BO和AO₂反应的热化学方程式_________

（5）C的最高价氧化物对应的水化物为M，M中含有的化学键类型为_________，将一定量的D₂通入一定浓度M的水溶液中，两者恰好完全反应时，生成物中有三种含D元素的离子，其中两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图2所示，请写出t₂时刻总反应的化学方程式_________。

（6）下图是E和F形成的化合物的晶胞结构示意图，可确定该化合物的化学式为_________，若该晶胞的棱长为apm，则该晶胞的密度为_________g/cm³。

Answer

⑴ 5:1； sp2⑵ H2O ；N > O > C⑶ 第四周期第IB 族；1s22s22p63s23p63d104s1；⑷ NO(g)+ CO2(g)=NO2(g)+CO(g) △H =+234 kJ/mol；⑸ 离子键、极性键；5Cl2＋10NaOH = 7NaCl＋2NaClO＋NaClO3＋5H2O；（6）CuO；×1030。

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E为前四周期中原子序数依次增大的元素，A元素原子核外只有三个能级，且每个能级上含有相等的电子数，则核外电子排布为1s22s22p2，故A为碳元素；B是空气中含量最丰富的元素，则B为氮元素；短周期元素中，C的金属性最强，则C为Na元素；D基态原子第三能层上有7种运动状态不同的电子，则核外电子排布为1s22s22p23s23p5，则D为Cl元素；E的一种核素的质量数为63，中子数为34，则E的质子数为63-34=29，为Cu元素，F最外层电子数为次外层的3倍，F为O元素。

（1）A与氢可形成一种分子式为C2H4，分子中存在1个C=C、4个C-H，单键为σ键，双键含有1σ键、π键数，故乙烯分子中含有5个σ键、1个π键，分子中σ键和π键数目比为5：1，其中C的杂化类型为 sp2，故答案为：5：1；sp2

（2）水分子间能够形成氢键，常温下为液态，A，B，D，F的氢化物中沸点最高的是H2O，N的2p为半充满结构，较为稳定，A，B，F的第一电离能由大到小的顺序是N > O > C，故答案为：H2O ；N > O > C；

（3）E的质子数为63-34=29，为Cu元素，位于周期表中第四周期第IB族，铜的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故答案为：第四周期第IB族；1s22s22p63s23p63d104s1；

（4）根据能量变化示意图1可知，1molNO和1molCO2反应生成1molNO2、1molCO吸收的热量为234kJ，故该反应的热化学方程式为：NO(g)+CO2 (g)=NO2 (g)+CO (g)△H=+234 kJ/mol，故答案为：NO(g)+CO2 (g)=NO2 (g)+CO (g)△H=+234 kJ/mol；

（5）C的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，属于离子化合物，氢氧根离子中氧原子与氢原子之间形成极性键，NaOH中含有离子键、极性键；将一定量的Cl2通入一定浓度NaOH的水溶液中，两者恰好完全反应时，生成物中有三种含Cl元素的离子，由图可知t2时刻生成ClO-、ClO3-，二者物质的量之比为2：1，根据电子转移守恒可知还生成Cl-，t2时刻总反应的化学方程式为5Cl2+10NaOH=7NaCl+2NaClO+NaClO3+5H2O，故答案为：离子键、极性键；5Cl2+10NaOH=7NaCl+2NaClO+NaClO3+5H2O；

（6）根据均摊法可知，每个晶胞中含有铜原子数为8×+4×+1+2×=4，氧原子数为4，所以该化合物的化学式为 CuO，若该晶胞边长为a pm，则该晶体密度为g/cm3=×1030g/cm3，故答案为：CuO；×1030。

【考点定位】考查元素周期律与元素周期表

【名师点晴】本题考查结构性质位置关系应用。解答此类试题明确元素种类是关键，要熟悉常见的元素推断的描述性用语，如：X原子最外层电子数是次外层电子数的n倍，一般认为n≥1，此时次外层只能为K层，X的核外电子排布为2，2n，即X的原子序数为2+2n。如：最外层电子数是次外层电子数2倍的元素有：C；最外层电子数是次外层电子数3倍的元素有：O；再如，X的阳离子和Y的阴离子具有相同的电子层结构，常见的离子的电子层结构一般有两种(2，8和2，8，8)。满足2，8的阳离子有Na+、Mg2+、Al3+，阴离子有N3−、O2−、F−；满足2，8，8的阳离子有K+、Ca2+，阴离子有P3−、S2−、Cl−；阳离子在阴离子的下一周期，等等。