Question

[化學──選修物質結構與性質]
圖表法、圖象法是常用的科學研究方法．下表列出前20號元素中的某些元素性質的一些數(shù)據(jù)：

元素 性質	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
原子半徑（10-10m）	1.02	2.27	0.74	1.43	0.77	1.10	0.99	1.86	0.75	1.17
最高價態(tài)	+6	+1	-	+3	+4	+5	+7	+1	+5	+4
最低價態(tài)	-2	-	-2	-	-4	-3	-1	-	-3	-4

試回答下列問題：
（1）以上10種元素中第一電離能最小的是：

 

（填編號）．比元素B原子序數(shù)大10的元素在元素周期表中的位置：

 

周期，

 

族，其基態(tài)原子的核外電子排布是

 

．
（2）由上述C、E、G三種元素中的某兩種元素形成的化合物中，每個原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結構的可能是

 

（寫分子式，寫出兩種即可），元素G、I分別和J形成的兩種化合物的晶體類型分別是

 

．
（3）元素E與C及氫元素可形成一種相對分子質量為60的一元羧酸分子．其分子中共形成

 

個σ鍵，

 

個π鍵．
（4）短周期某主族元素K的電離能情況如圖（A）所示．則K元素位于周期表的第

 

族．

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

 

族元素氫化物的沸點的變化規(guī)律．不同同學對某主族元素的氫化物的沸點的變化趨勢畫出了兩條折線-折線a和折線b，你認為正確的是

 

，理由是

 

．

Answer 1

分析：前20號元素中，AC都有最低價-2，處于VIA族，A有+6價，C只有-2價，則A為S、C為O元素；E、J都有+4、-4價，處于IVA族，E的原子半徑較小，則E是C元素、J是Si；F、I都有+5、-3價，處于VA族，F(xiàn)的原子半徑大于I，則F是P元素、I是N元素；G有+7、-1價，為ⅦA族元素，G是Cl元素；D只有+3價，為ⅢA族元素，原子半徑大于Si原子半徑，所以D是Al元素；B、H最高正價為+1，沒有負價，處于IA族，B的原子半徑比Al原子半徑大很多，不能處于同周期，則B為K，B、H原子半徑相差不是太大，應相鄰，則H為Na，
（1）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能減小；比元素B原子序數(shù)大10的元素為Cu，處于第三周期ⅠB族，結合能量最低原理書寫核外電子排布式；
（2）O、P、Cl三種元素中的某兩種元素形成的化合物中，每一個原子都滿足8電子穩(wěn)定結構的物質可能是：CO₂或PCl₃或CCl₄；元素Cl、N分別和Si形成的兩種化合物為SiCl₄、Si₃N₄，前者屬于分子晶體，后者屬于原子晶體；
（3）碳元素、氧元素及氫元素可形成一種相對分子質量為60的一元羧酸分子，該羧酸為CH₃COOH；
（4）因第三和第四電離能之間發(fā)生突變，所以該元素最外層有3個電子，據(jù)此確定；
線c逐漸上升，表明沒有氫鍵的影響，是第ⅣA族元素氫化物的沸點變化規(guī)律；
A點所示的氫化物是水，氧族元素中其他氫化物的沸點不會高于水．

解答：解：（1）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能減小，故上述元素中K元素的第一電離能最��；比元素B原子序數(shù)大10的元素為Cu，處于第三周期ⅠB族，基態(tài)原子核外電子排布為：1s²2s²2P⁶3s²3P⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：B；三、ⅠB；1s²2s²2P⁶3s²3P⁶3d¹⁰4s¹；
（2）O、P、Cl三種元素中的某兩種元素形成的化合物中，每一個原子都滿足8電子穩(wěn)定結構的物質可能是：CO₂或PCl₃或CCl₄；
元素Cl、N分別和Si形成的兩種化合物為SiCl₄、Si₃N₄，前者屬于分子晶體，后者屬于原子晶體，
故答案為：CO₂、PCl₃或CCl₄；分子晶體、原子晶體；
（3）碳元素、氧元素及氫元素可形成一種相對分子質量為60的一元羧酸分子，該羧酸為CH₃COOH，其分子中共形成7個σ鍵，1個π鍵，
故答案為：7；1；
（4）因第三和第四電離能之間發(fā)生突變，所以該元素最外層有3個電子，處于ⅢA族；
線c逐漸上升，表明沒有氫鍵的影響，是第ⅣA族元素氫化物的沸點變化規(guī)律．A點所示的氫化物是水，其沸點高是由于水分子間存在氫鍵，其強度遠大于分子間作用力，所以氧族元素中其他氫化物的沸點不會高于水，故b正確，
故答案為：ⅢA；ⅣA；b；A點所示的氫化物是水，由于水分子間存在氫鍵，其強度遠大于分子間作用力，所以氧族元素中其他氫化物的沸點不會高于水．

點評：本題考查元素周期表與元素周期律的綜合應用，為高考常見題型，側重對學生分析能力的考查，注意把握原子半徑的遞變規(guī)律、化合價與位置關系，確定元素是解答關鍵，難度中等．