优化方案高考化学大一轮复习 模块综合检测(选修3)

13．(15分)(2015·高考全国卷Ⅱ，37,15分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，2－＋

A和B具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

(1)四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为________。

(2)单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是______(填分子式)，原因是____________________；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。 (3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。

(4)化合物D2A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为________________________________________________________________________。

(5)A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如下图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，F的化学式为________；晶胞中A原子的配位数为________；列式计算晶体F的密度(g·cm－3)________。

解析：C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C为P元素。A、B的原子序数小于C，且2－＋

A和B具有相同的电子构型，则A为O元素，B为Na元素。C、D为同周期元素，且D元素最外层有一个未成对电子，则D为Cl元素。

(1)O、Na、P和Cl四种元素中，O元素的电负性最大。P原子核外有15个电子，其基态原

2262323

子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p或[Ne]3s3p。

(2)O元素形成O2和O3两种同素异形体，固态时均形成分子晶体，而分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，故O3的沸点高于O2。O元素形成的氢化物有H2O和H2O2，二者均能形成分子晶体。Na元素形成的氢化物为NaH，属于离子晶体。 (3)P和Cl元素形成的组成比为1∶3 的化合物E为PCl3，中心原子P形成3个σ键且含有

3

1对未成键的孤电子对，故P原子采取sp杂化，分子构型为三角锥形。

(4)化合物D2A为Cl2O，其中O原子形成2个σ键且含有2对未成键的孤电子对，则O原子

3

采取sp杂化，故Cl2O为V形结构，中心原子O的价层电子对数为4。Cl2与湿润的Na2CO3反应可生成Cl2O，据氧化还原反应规律可知，还生成还原产物NaCl，反应的化学方程式为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaCl＋Cl2O＋2NaHCO3(或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl)。

2－＋2－＋

(5)O半径大于Na半径，由F的晶胞结构可知，大球代表O，小球代表Na，每个晶胞中

2－＋2－＋

含有O个数为8×1/8＋6×1/2＝4，含有Na个数为8，故O、Na个数之比为4∶8＝1∶2，从而推知F的化学式为Na2O。由晶胞结构可知，每个O原子周围有8个Na原子，故O原子

－7 －7 3

的配位数为8。晶胞参数a＝0.566 nm＝0.566×10cm，则晶胞的体积为(0.566×10cm)，从而可知晶体F的密度为

－1

4×62 g·mol－3－7323－1＝2.27 g·cm。

0.566×10cm×6.02×10mol

2262323

答案：(1)O 1s2s2p3s3p(或[Ne]3s3p)

(2)O3 O3相对分子质量较大，范德华力大 分子晶体 离子晶体

3

(3)三角锥形 sp

(4)V形 4 2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl(或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl)

－1

4×62 g·mol－3

(5)Na2O 8 －7323－1＝2.27 g·cm

0.566×10cm×6.02×10mol

5