【化学—选修3：物质结构与性质】　a、b、c、d、f五种前四周期元素，原子序数依次增大；a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，第一电离能I

题文

（15分）【化学—选修3：物质结构与性质】
a、b、c、d、f五种前四周期元素，原子序数依次增大；a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，第一电离能I₁(a)1(c)1(b)，且其中基态b原子的2p轨道处于半充满状态； d为周期表前四周期中电负性最小的元素；f的原子序数为29。请回答下列问题。(如需表示具体元素请用相应的元素符号)
（1）写出ac₂的电子式__________；基态f原子的外围电子排布式为                  。
（2）写出一种与ac₂互为等电子体的物质的化学式                    。
（3）b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点         。（填“高”或“低”）



（4）化合物M由c、d两种元素组成，其晶胞结构如甲，则M的化学式为                。
（5）化合物N的部分结构如乙，N由a、b两元素组成，则硬度超过金刚石。试回答：①N的晶体类型为________________________，其硬度超过金刚石的原因是___________________。
②N晶体中a、b两元素原子的杂化方式均为___________________。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（除标注外，每空2分，共15分）
（1）   

                3d¹⁰4s¹       
（2）  N₂O（写NO₂⁺也计分）
（3） 高   
（4） KO₂      
(5) ①    原子晶体 （1分）
C—N键的键长小于C—C键，C—N键的键能大于C—C键 （合理答案均计分）   ②SP³

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解析

a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，说明三种元素属于同周期元素，基态b原子的2p轨道处于半充满状态；所以b是N元素，第一电离能I₁(a)1(c)1(b)，则a、c分别是C、O元素；d为周期表前四周期中电负性最小的元素，则d是K元素；f的原子序数为29，f是Cu元素。
（1）二氧化碳的电子式为

；基态f原子的外围电子的排布式为3d¹⁰4s^1   ；
（2）CO₂是3原子16价电子的分子，与之互为等电子体的物质有N₂O；
（3）N的氢化物是NH₃，氨气分子间能形成氢键使沸点升高，所以b的简单氢化物的沸点比同族元素氢化物的沸点高；
（4）根据“均摊法”，甲中d的个数为8×1/8+6×1/6=4，c₂的个数是12×1/4+1=4,所以M的化学式为KO₂
（5）①N的硬度超过金刚石，所以N是原子晶体；N原子的半径比C小，所以C-N的键长比C-C的键长短键能大，共价键强，硬度大。
②N晶体中，C原子周围都是4个共价单键，所以是sp³杂化，N原子周围是3个根据单键，还有1对未成键电子，所以也是sp³杂化。

考点

据考高分专家说，试题“（15分）【化学—选修3：物质结构与性质.....”主要考查你对 [构成物质的粒子—分子、原子、离子 ]考点的理解。

构成物质的粒子—分子、原子、离子

构成物质的微粒：

构成物质的粒子有分子、原子、离子

分子：能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。

原子：化学变化中的最小粒子。
离子：带电荷的原子或原子团。

原子的构成：

（1）在原子中核电荷数=质子数=核外电子数决定元素种类质子数（核电荷数）
（2）原子的质量主要集中在原子核上
（3）三决定：质子数决定元素种类
                          最外层电子数决定化学性质
                          原子核决定原子的质量
（4）相对原子质量≈质子数+中子数
说明：最外层电子数相同其化学性质不一定都相同（Mg，He最外层电子数为2）；最外层电子数不同其化学性质有可能相似（He，Ne均为稳定结构）

原子、分子、离子的区别与联系：

区别：
离子是原子或原子团由于得失电子而形成的带电微粒。
原子是化学变化中的最小微粒。
分子是物质中保持原物质的一切化学性质、能够独立存在的最小微粒。
联系：
分子是由原子组成的。在化学变化中，分子可再分，原子不可再分。分子是独立存在而保持物质化学性质的最小粒子。

原子、分子、离子的表示方法：

原子通常用表示，分子用化学式表示，离子用表示。