Question

【化学—选修3：物质结构和性质】A、B、C、D、E、F六种元素，A、B、C属于第四周期元素且单质均为固体，原子处于基态时A、B原子核外电子均成对，且核电荷数A>B；C与A在周期表属于同一区的元素，如图是金属B和C所形成的某种合金的晶胞结构示意图；D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一至第四电离能(kJ/mol)分别为：578、1817、2745、ll575；E与F能形成原子数目比为1:3、熔点为190℃的化合物Q

（1）写出A的基态核外电子排布式         ；用最简式表示B、C形成合金的组成        (用B、C元素符号表示)。该合金的密度为 a g/cm³,其晶胞的边长为         。

（2）含有D、碳、硫三种元素的负一价离子中，所有原子均满足最外层8电子结构，一个电子是由硫原子所得，则其电子式为            。

（3）实验测得气态无水Q在1．Ol×10⁵Pa、t₁℃的密度为5.OO g·L^-1、气体摩尔体积为53．4 L·mol^-，则此时Q的组成为(写化学式)             ；

（4）实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似，则MgO 晶体中Mg²⁺的配位数是        ，KCl、MgO、CaO 的熔点由高到低为             。

（5）紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol^-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因                   。

共价键	C—C	C—N	C—S
键能/kJ·mol^-1	347	305	259

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d104s2（1分） CaCu5

（2）

（3）Al2Cl6（4）6；MgO、CaO 、KCl

（5）紫外光具有的能量比蛋白质分子中主要化学键C—C、C—N和C—S的键能都大,紫外光的能量足以使这些化学键断裂,从而破坏蛋白质分子

【解析】试题分析：A、B、C、D、E、F六种元素，D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，则D原子处于第二周期，外围电子排布为2s22p3，故D为氮元素；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一电离能至第四电离能（kJ/mol）分别为：578，1817、2745、11575，E的最高价为+3，故E为铝元素；E与F能形成原子数目比为1：3，熔点为190℃的化合物，F为-1价，故F为氯元素，化合物Q熔点低，化合物Q是分子晶体；A、B、C属于第四周期且单质均为固体原子处于基态时，A、B原子核外电子均成对，A、B原子外围电子排布为4s2、3d104s2、4s24p6，且核电荷数A＞B，故B为钙元素，A为锌元素；C与A在周期表属于同一区的元素，属于ds区，故C为铜元素，因此A为锌元素、B为钙元素、C为铜元素、D为氮元素、E为铝元素、F为氯元素。

（1）A为锌元素，A的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2；由晶胞结构可知，晶胞中Ca原子数目为8×1/8=1，Cu原子数目为1+8×1/2=5，B、C合金的组成为CaCu5，该合金的密度为 a g/cm3，根据可知其晶胞的边长为。

（2）含有氮、碳、硫三种元素的负一价离子中，所有原子均满足最外层8电子结构，一个电子是由硫原子所得，则其电子式为；

（3）实验测得气态无水Q在1.01ⅹ105Pa，t1℃的密度为5.00g/L，气体摩尔体积为53.4L/mol，该化合物的摩尔质量为5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化学式为（AlCl3）n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化学式为Al2Cl6；

（4）实验证明KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似，则MgO 晶体中Mg2+的配位数是6；离子晶体的熔沸点高低与离子键强弱有关系，离子半径越小，离子所带电荷数越多，其离子键越强，所以KCl、MgO、CaO 的熔点由高到低为MgO、CaO 、KCl；

（5）由于紫外光具有的能量比蛋白质分子中主要化学键C—C、C—N和C—S的键能都大，紫外光的能量足以使这些化学键断裂，从而破坏蛋白质分子。

【考点定位】本题考查物质结构和性质

【名师点晴】该题考查的知识点较多。涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、分子空间构型判断、原子核外电子排布等知识点，其中杂化类型的判断和晶胞的分析和计算是难点，杂化类型的判断可以根据分子结构式进行推断，杂化轨道数＝中心原子孤电子对数(未参与成键)＋中心原子形成的σ键个数，方法二为根据分子的空间构型推断杂化方式，（1）只要分子构型为直线形的，中心原子均为sp杂化，同理，只要中心原子是sp杂化的，分子构型均为直线形。（2）只要分子构型为平面三角形的，中心原子均为sp2杂化。（3）只要分子中的原子不在同一平面内的，中心原子均是sp3杂化。（4）V形分子的判断需要借助孤电子对数，孤电子对数是1的中心原子是sp2杂化，孤电子对数是2的中心原子是sp3杂化。关于晶胞的分析和计算，解答此类问题的关键是正确分析微粒在晶胞中的位置关系，结合晶胞的结构特点和数学有关知识进行晶胞的有关计算。例如该题的难点是晶胞计算中ab距离与晶胞体对角线长关系，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力。