Question

A、B、C、D分別代表四種不同的元素。A原子的最外層電子排布為ns¹，B原子的價電子排布為ns²np²，C原子的最外層電子數是其電子層數的3倍，D原子的L電子層的p軌道有3個電子。

（1）C原子的電子排布式為       ??       ，若A原子的最外層電子排布為1s¹，則按原子軌道的重迭方式判斷，A與C形成的化合物中的共價鍵類型屬于    ??  ，A與C所形成的化合物的熔沸點明顯高于A與C的同主族元素所形成的化合物的熔沸點，其原因是        ??                                      。

（2）當n=2時，B原子的結構示意圖為      ??    ，B與C形成的晶體屬于          晶體。當n=3時，B與C形成的晶體中，B原子的雜化方式為     ??    ，該晶體中最小的環共有     ??   個微粒構成，微粒間的作用力是         ??          。

（3）若A原子的最外層電子排布為4s¹，B原子的價電排布為3s²3p²，A在元素周期表中的位置是       ??       ，A、B、C、D四種元素的第一電離能由大到小的順序是

           ??            （用元素符號表示）。

B．（實驗化學，12分）某化學研究性學習小組進行了一系列“帶火星的木炭復燃”的實驗，實驗裝置如下圖所示。

（1）甲組同學探究“使帶火星木炭復燃時O₂的體積分數的極限”。將氧氣和空氣（假定空氣中O₂的體積分數為20%）按不同的體積比混合得100mL氣體A進行實驗，實驗記錄如下：

編號	I	II	III	IV	V
V(O2)/mL	60	40	20	12	10
V(空氣)/mL	40	60	80	88	90
現象	木炭復燃	木炭復燃	木炭復燃	木炭有時燃燒，有時不燃燒	木炭 不復燃

回答下列問題：

①使帶火星木炭復燃的O₂的體積分數最小約為       ??        。

②用帶火星木炭檢驗集氣瓶里是否集滿O₂，若木炭復燃，能否認為集氣瓶里的氣體一定是純凈的O₂？答：        ??      （填“能”或“否”）。

③若按照3∶2的比例混合O₂和CO₂氣體，該混合氣體能否使帶火星的木炭復燃？

答：     ??    （“能”、“否”或“不一定”）。

（2）乙組同學探究“NO₂能否支持燃燒”的問題，設計了如下幾組實驗，實驗記錄及結論如下：

編號	制取氣體A（下列反應產生的混合氣體）	B中的現象	結論
a	在燒瓶中加熱適量濃HNO3 4HNO3   △   4NO2↑+O2↑+2H2O↑	充滿紅棕色氣體，木炭不復燃，火星熄滅	NO2不支持燃燒
b	加熱AgNO3固體 2AgNO3   △   2NO2↑+O2↑+2Ag	充滿紅棕色氣體，木炭復燃	NO2支持燃燒
c	加熱Cu(NO3)2固體 2Cu(NO3)2   △   4NO2↑+O2↑+2CuO	充滿紅棕色氣體，木炭復燃	NO2支持燃燒

你認為a、b、c三個結論是否可靠？說出你的理由。

a．    ??    ，原因是          ??                   。

b．    ??    ，原因是          ??                   。

c．    ??    ，原因是          ??                   。

Answer 1

A（1）1s²2s²2p⁴（1分） σ（1分）  分子間形成氫鍵（1分）

（2） +6  2 4 （1分）  分子（1分）  sp³（1分）  12（2分）  共價鍵或極性共價鍵（1分）

（3）第4周期IA族（1分）  N＞O＞Si＞K（2分）

B B．（1）①29.6% （2分）  ②否 （2分） ③能（2分）

（2）a．不可靠（1分）  反應產生的水蒸氣及從溶液中蒸發出來的水蒸可使木炭火星熄滅（1分）  b．不可靠（1分）  反應產生的氣體中O₂的體積分數為1/3，高于29.6%，木炭復燃可能是由于O₂濃度增大所致（1分）   c．可靠（1分）  反應產生的氣體中O₂的體積分數為1/4，低于29.6%，如果NO₂不支持燃燒，木炭就不會復燃。（1分）             

解析:

A（1）C元素最外層電子數為3的整數倍且不超過8，故最外層電子數為3或6。一個電子層最外層不能有3個電子，故只能是兩個電子層最外層有6個電子，C是O元素。

（2）本題考查了二氧化碳、二氧化硅的結構。C、Si同主族，但其氧化物的結構卻不相似 ，二氧化碳是分子晶體，二氧化硅是原子晶體。

（3）該題最外層電子排布為4s¹的元素最常見是K，但不是唯一答案，還可以是Cr、Cu。

B  (1) ①第4組情況下，木條有時復燃有時不復燃就是燃燒極限。0.88×0.2+0.12=0.296。

③ 只要氧氣體積分數達到0.296，就可以燃燒。

（2）a 組、c組中產生的二氧化氮和氧氣體積比都是4：1，但一組支持復燃，一組不支持復燃，說明一定有其他因素導致了差別，再聯系特別注明水為氣體，可推測a 組結論不可靠因為忽略了水蒸氣的存在 。b組、c組都支持燃燒，但二氧化氮和氧氣體積比不相同，再聯系前面所計算的氧氣的燃燒極限的問題可知b組結論不可靠 ，氧氣超過燃燒極限了，二氧化氮不助燃也一樣能燃燒。該題的思路就是控制單一變量。