原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍；b和d的A2B型氢化物均为V型分子，c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子

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原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍；b和d的A₂B型氢化物均为V型分子，c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子．
回答下列问题：
（1）元素a为　　，c为　　；
（2）由这些元素形成的双原子分子为　　；
（3）由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线型的是　　，非直线型的是　   　（写两种）；
（4）这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是　   　，离子晶体的是　  　，金属晶体的是　  　，分子晶体的是　   　；（每空填一种）
（5）元素a和b形成的一种化合物与c和d形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具，该反应的化学方程式为　     　．

答案

（1）C、Na（2）CO（3）CO₂；H₂O、H₂S（4）金刚石；氯化钠；钠；硫或一氧化碳（5）2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂

解析

原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍，所以a是C元素；b和d的A₂B型氢化物均为V型分子，且b的原子序数小于d的原子序数，所以b是O元素，d是S元素；c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子，且都是短周期元素，所以c是Na元素，e是Cl元素．
解：原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍，所以a是C元素；b和d的A₂B型氢化物均为V型分子，且b的原子序数小于d的原子序数，所以b是O元素，d是S元素；c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子，且都是短周期元素，所以c是Na元素，e是Cl元素．
（1）a是C；C是Na．
故答案为：C、Na．
（2）由这些元素形成的双原子分子为CO．
故答案为：CO．
（3）由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是CO₂，非直线形的是：H₂O H₂S．
故答案为：CO₂；H₂O、H₂S．
（4）这些元素的单质或由他们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是金刚石，离子晶体的是NaCl，金属晶体的是Na，分子晶体的是 S 或CO．
故答案为：金刚石；氯化钠；钠；硫或一氧化碳．
（5）元素a和b形成的一种化合物是一氧化碳，与c和b形成的一种化合物是过氧化钠，二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂_．故答案为：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
点评：本题以元素推断为载体考查了物质的结构和性质，能正确推断元素是解本题的关键，难度不大．

举一反三

【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe(H₂NCONH₂)₆] (NO₃)₃[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)_x等。
①基态Fe³⁺的M层电子排布式为                             。
②配合物Fe(CO)_x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=     。 Fe(CO)_x常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)_x晶体属于         （填晶体类型）；
（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为           。已知该晶胞的密度为ρ g/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，求晶胞边长 a =         cm。 (用含ρ、N_A的计算式表示)

（3）下列有关的说法正确的是。

A．第一电离能大小：S＞P＞Si

B．电负性顺序：C＜N＜O＜F

C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低

D．SO₂与CO₂的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO₂的溶解度更大

E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
（4）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：
① Y₂X₂分子中Y原子轨道的杂化类型为       ，1mol Y₂X₂含有σ键的数目为
       。
② 化合物ZX₃的沸点比化合物YX₄的高，其主要原因是            。
③ 元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是                      。

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【化学—选修3：物质结构与性质】（15分）
氮化钛（ Ti₃N₄）为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金代替品。以TiCl₄为原料，经过一系列反应（如图所示），可以制得Ti₃N₄和纳米TiO₂请回答下列问题：

（1）反应①为置换反应，写出该反应的化学方程式；TiCl₄分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl₄的空间构型为。
（2）元素周期表中Ti元素位于第周期族。与Ti相邻的元素Zr的基态原子外围电子排布式为，
（3）纳米TiO₂是一种应用广泛的催化剂，纳米Ti0₂催化的一个实验如图所示。

化合物甲的分子中采取sp²方式杂化的碳原子个数为，化合物乙中采取sp³杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为。
（4）有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该氮化钛晶胞中含有个N原子，晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为 g．cm^－3（N_A为阿伏加德常数的数值，只列算式）。

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（15分）氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题：
（1）基态氮原子的价电子排布图为______。氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为形，阳离子中氮的杂化轨道类型为。
（2）某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气与氧化铝和碳在一定条件下反应生成X和CO，X的晶体结构如图所示，工业制备X的化学方程式为____。

（3）X晶体中包含的化学键类型为______。（填字母标号）

A．离子键

B．共价键

C．配位键

D．金属键

（4）已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，可能的原因是______
（5）若X的密度为pg/cm³,则晶体中最近的两个N原子的距离为______cm(阿伏加德罗常数用N_A表示，不必化简）。

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（15分）
已知：（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉作显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下：

4FeCl₃+2NH₂OH·HCl

4FeCl₂+N₂O↑+6HCl+H₂O
　①Fe²⁺在基态时，价层电子排布式　　　　。　②羟胺(NH₂OH)中N原子的杂化方式　　　　　。
　③Fe²⁺与邻啡罗啉形成的配合物中，配位数为　　　　　　　。
（2）硫酸铜晶体的化学式也可以表达为Cu(H₂O)₄SO₄·H₂O晶体,该晶体中含有的化学键类型是　　　　
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、磷化镓及铜锢硒薄膜电池等。其中元素P、As、Se第一电离能由小到大的顺序为：　　　　　。

　图1　　　　　　　　图2　　　　　　　　　
（4）① 有机太阳能固体电池材料含有高纯度C₆₀，其结构如图1，则1 mol C₆₀分子中π键的数目为　　　　，C₆₀的晶胞结构如图2，则其配位数为_______若此晶胞的密度为ρg/cm³则两个最近C₆₀间的距离为________cm（列式表达，已知阿伏伽德罗常数为N_A）
② 如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙，第四周期电负性最小的原子可作为容体掺入C₆₀晶体的空隙中，形成具有良好的超导性的掺杂C₆₀化合物。若每个四面体空隙填入一个原子，则全部填满C₆₀晶体的四面体空隙后，所形成的掺杂C₆₀化合物的化学式为　　　　　。

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（15分）X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知：
①X元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns²np²，且X原子半径小于Q的。
②Y元素是地壳中含量最多的元素；W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子。
③Z元素的电离能数据见下表（kJ·mol^－1）：

I₁	I₂	I₃	I₄	…
496	4562	6912	9540	…

请回答：
（1）XY₂分子空间构型为，X原子的轨道杂化方式为；QX的晶体结构与金刚石的相似，其中X原子的杂化方式为，微粒间存在的作用力是。
（2）晶体ZW的熔点比晶体XW₄明显高的原因是。
（3）氧化物MO的电子总数与QX的相等，则M为______________（填元素符号）。MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与ZW晶体相似。MO的熔点比CaO的高，其原因是_________________________。

（4）ZW晶体的结构示意图如右图。已知：ρ(ZW)＝2.2 g·cm^－3，N_A＝6.02×10²³mol^－1，则ZW晶体中两个最近的Z离子中心间的距离为。

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