（16分）下表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應(yīng)的元素。

（1）寫出上表中元素⑨原子的外圍電子排布式            。

（2）在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中，元素③的雜化方式為：   

（3）按要求完成下列各題

     a．第一電離能：元素④      元素⑤（選填“＞”、“＝”、“＜”)。

     b．與元素④所形成的單質(zhì)互為等電子體的分子、離子的化學(xué)式        、       （各寫一種）。

     c．元素④的氣態(tài)氫化物X的水溶液在微電子工業(yè)中，可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為________________________________

     d．由X與氧氣、KOH溶液構(gòu)成原電池，負(fù)極會產(chǎn)生元素④的單質(zhì)。則其負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________。

（4）由元素③和⑧形成的液態(tài)化合物Z，是非極性的直線形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298K時放出熱量215kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________

（5）在測定①與⑥形成化合物的相對分子質(zhì)量時，實驗測得的值一般高于理論值的主要原因是：                                                。

（6）元素⑩所形成的單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。 已知該原子的半徑為d pm，相對原子質(zhì)量為M，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，請回答：

晶體中該原子的配位數(shù)為      ，一個晶胞中包含的原子數(shù)目為        ；該晶體的密度為                 g·cm^－3（用字母表示，不必化簡）。

【解析】考查元素周期表的結(jié)構(gòu)和元素周期律的應(yīng)用。根據(jù)元素在周期表中的物質(zhì)可判斷，①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Mg，⑧S，⑨是Cr，⑩是Cu。

（1）因為全充滿或半充滿是穩(wěn)定的，所以根據(jù)構(gòu)造原理可知Cr的外圍電子排布式3d⁵4s¹。

（2）③與①形成的水果催熟劑是乙烯，乙烯中含有碳碳雙鍵，采用的是sp²雜化。

非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，所以N＜O。氮氣中含有14個電子，所以和氮氣互為等電子體的分子是CO，離子是C₂^2-。N的氫化物是氨氣，N的化合價處于最低價態(tài)，被雙氧水氧化生成氮氣。原電池中負(fù)極失去電子，所以氨氣在負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH₃－6e^－＋6OH^－===N₂＋6H₂O。

（4）S和C形成的非極性的直線形分子是CS₂，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS₂(l)＋3O₂(g)===CO₂(g)＋2SO₂(g)   ΔH＝－1075 kJ/mol

（5）F是最活潑的非金屬元素，H和F形成的氫化物中含有氫鍵，從而導(dǎo)致測得的值一般高于理論值。

（6）銅形成的是面心立方最密堆積，其配位數(shù)是12，根據(jù)乙中的結(jié)構(gòu)特點可知一個晶胞中包含的原子數(shù)目為8×1/8＋6×1/2＝4。根據(jù)丙圖可知該晶胞的邊長為，所以其密度為

（16分）下表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應(yīng)的元素。

（1）寫出上表中元素⑨原子的外圍電子排布式             。

（2）在元素③與①形成的水果催熟劑氣體化合物中，元素③的雜化方式為：   

（3）按要求完成下列各題

     a．第一電離能：元素④       元素⑤（選填“＞”、“＝”、“＜”)。

     b．與元素④所形成的單質(zhì)互為等電子體的分子、離子的化學(xué)式        、        （各寫一種）。

     c．元素④的氣態(tài)氫化物X的水溶液在微電子工業(yè)中，可作刻蝕劑H₂O₂的清除劑，所發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物不污染環(huán)境，其化學(xué)方程式為________________________________

     d．由X與氧氣、KOH溶液構(gòu)成原電池，負(fù)極會產(chǎn)生元素④的單質(zhì)。則其負(fù)極反應(yīng)式為_____________________________。

（4）由元素③和⑧形成的液態(tài)化合物Z，是非極性的直線形分子。0.2mol的Z在O₂中完全燃燒，生成兩種氣態(tài)氧化物，298K時放出熱量215kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_________________________

（5）在測定①與⑥形成化合物的相對分子質(zhì)量時，實驗測得的值一般高于理論值的主要原因是：                                                 。

（6）元素⑩所形成的單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。 已知該原子的半徑為d pm，相對原子質(zhì)量為M，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，請回答：

晶體中該原子的配位數(shù)為      ，一個晶胞中包含的原子數(shù)目為        ；該晶體的密度為                  g·cm^－3（用字母表示，不必化簡）。

【解析】考查元素周期表的結(jié)構(gòu)和元素周期律的應(yīng)用。根據(jù)元素在周期表中的物質(zhì)可判斷，①是H，②是Be，③是C，④是N，⑤是O，⑥是F，⑦是Mg，⑧S，⑨是Cr，⑩是Cu。

（1）因為全充滿或半充滿是穩(wěn)定的，所以根據(jù)構(gòu)造原理可知Cr的外圍電子排布式3d⁵4s¹。

（2）③與①形成的水果催熟劑是乙烯，乙烯中含有碳碳雙鍵，采用的是sp²雜化。

非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，所以N＜O。氮氣中含有14個電子，所以和氮氣互為等電子體的分子是CO，離子是C₂^2-。N的氫化物是氨氣，N的化合價處于最低價態(tài)，被雙氧水氧化生成氮氣。原電池中負(fù)極失去電子，所以氨氣在負(fù)極的電極反應(yīng)式為2NH₃－6e^－＋6OH^－===N₂＋6H₂O。

（4）S和C形成的非極性的直線形分子是CS₂，所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CS₂(l)＋3O₂(g)===CO₂(g)＋2SO₂(g)   ΔH＝－1075 kJ/mol

（5）F是最活潑的非金屬元素，H和F形成的氫化物中含有氫鍵，從而導(dǎo)致測得的值一般高于理論值。

（6）銅形成的是面心立方最密堆積，其配位數(shù)是12，根據(jù)乙中的結(jié)構(gòu)特點可知一個晶胞中包含的原子數(shù)目為8×1/8＋6×1/2＝4。根據(jù)丙圖可知該晶胞的邊長為，所以其密度為

現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種中學(xué)常見的元素，其原子序數(shù)依次增大。①D的一種含氧酸根離子與H⁺結(jié)合生成D的單質(zhì)、D的氧化物和水；該D的氧化物通入品紅溶液，溶液褪色，加熱溶液又變紅色；②在短周期元素中，只有C的氧化物和燒堿反應(yīng)生成的溶液與過量鹽酸混合產(chǎn)生白色沉淀；③A與D的原子最外層電子數(shù)相同；④B的單質(zhì)既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)；⑤E有多種含氧酸，其氧化性與“同元素價態(tài)越高，其氧化性越強(qiáng)”一般規(guī)律相悖，它是生活調(diào)味品和農(nóng)藥的組成元素 ⑥E單質(zhì)+F單質(zhì)紅棕色煙，D單質(zhì)+F單質(zhì)黑色固體，A單質(zhì)+F單質(zhì)黑色固體。F的最高價鉀鹽是一種綠色環(huán)保型凈水劑。

根據(jù)上述信息，回答下列問題：

（1）A的簡單離子結(jié)構(gòu)示意圖為           ；具有強(qiáng)氧化性的E的含氧酸結(jié)構(gòu)式為             ；

（2）向一定量的燒堿溶液中緩慢通入DA₂，得到中性溶液，其溶質(zhì)的化學(xué)式為                  ；

（3）下列“根據(jù)”能證明B、F單質(zhì)活潑性強(qiáng)弱的是                           ；

a.根據(jù)它們分別與D單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物的價態(tài)  

b.根據(jù)它們最高價氧化物的水化物在氫氧化鈉溶液中溶解情況

c.根據(jù)它們分別與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡快慢

d.根據(jù)它們在空氣中穩(wěn)定性

（4）工業(yè)上冶煉C單質(zhì)的化學(xué)方程式為                                    。

（5）CE₄在濕空氣中產(chǎn)生大量白霧，可以用于海戰(zhàn)。寫出發(fā)生的化學(xué)方程式：             。

（6）C、D、E最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性強(qiáng)弱順序為（用化學(xué)式表示）：             。

 非金屬知識規(guī)律總結(jié)

【高考導(dǎo)航】

一、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)特點

1、除H外，非金屬元素均在“階梯線”的右上方。共有16種非金屬元素，其中包括稀有氣體元素6種。

2、非金屬元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。非金屬元素一般都有變價。

3、最外層電子數(shù)一般≥4(H、B除外)。

4、原子半徑比同周期金屬半徑小(稀有元素除外)。

二、非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)

    元素非金屬性的本質(zhì)是元素的原子吸引電子的能力。試題常通過以下幾個方面來比較元素的非金屬性：

1、單質(zhì)跟H₂化合難易程度（反應(yīng)條件，劇烈程度，反應(yīng)熱的大小，生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性）。

2、最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性。

3、化合物中元素化合價的正負(fù)，如BrCl中，Cl為-1價，Br為+1價，說明非金屬性Cl＞Br。

4、通過氧化還原反應(yīng)確定非金屬單質(zhì)的氧化能力，進(jìn)而比較非金屬性。

    需要指出的是，非金屬單質(zhì)的活動性與非金屬元素的活動性，有密切的聯(lián)系，但不是一回事。例如氮元素的非金屬性相當(dāng)強(qiáng)，可是它的單質(zhì)N₂化學(xué)性質(zhì)卻不很活潑。單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不僅取決于原子結(jié)構(gòu)，而且取決于分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。

三、非金屬元素的性質(zhì)及遞變規(guī)律

1、單質(zhì):

(1)結(jié)構(gòu):除稀有氣體外，非金屬原子間以共價鍵結(jié)合。非金屬單質(zhì)的成鍵有明顯的規(guī)律性。若它處在第N族，每個原子可提供8－N個價電子去和8－N個同種原子形成8－N個共價單鍵，可簡稱8－N規(guī)則；(H遵循2－N規(guī)則)。如ⅦA族單質(zhì):x－x；H的共價數(shù)為1，H－H，第ⅥA族的S、Se、Te共價單鍵數(shù)為8－6＝2,第ⅤA族的P、As共價單鍵數(shù)8－5＝3。但第二周期的非金屬單質(zhì)中N₂、O₂形成多鍵。

(2)熔沸點與聚集態(tài)。它們可以分為三類：

①小分子物質(zhì)。如:H₂、O₂、N₂、Cl₂等，通常為氣體，固體為分子晶體。

②多原子分子物質(zhì)。如P₄、S₈、As₄等，通常為液態(tài)或固態(tài)。均為分子晶體，但熔、沸點因范德華力較大而比①高，Br₂、I₂也屬此類，一般易揮發(fā)或升華。

③原子晶體類單質(zhì)。如金剛石、晶體硅和硼等，是非金屬單質(zhì)中高熔點“三角區(qū)”，通常為難揮發(fā)的固體。

(3)導(dǎo)電性:非金屬一般屬于非導(dǎo)體，金屬是良導(dǎo)體，而鍺、硅、砷、硒等屬于半導(dǎo)體。但半導(dǎo)體與導(dǎo)體不同之處是導(dǎo)電率隨溫度升高而增大。

(4)化學(xué)活性及反應(yīng):

    ③非金屬一般為成酸元素，難以與稀酸反應(yīng)。 固體非金屬能被氧化性酸氧化。

2、氫化物：

(1)氣態(tài)氫化物性質(zhì)比較

(2)由于氫鍵的存在，使得第ⅤA、ⅥA、ⅦA氫化物的熔沸點出現(xiàn)了反常。第ⅤA中：SbH₃＞NH₃＞AsH₃＞PH₃；第ⅥA中： H₂O＞H₂Te＞H₂Se＞H₂S；第ⅦA中HF＞HI＞HBr＞HCl。

(3)氣態(tài)氫化物水溶液的酸堿性及與水作用的情況。①HCl、HBr、HI溶于水成酸且都是強(qiáng)酸。②HF、H₂S、H₂Se、H₂Te溶于水成酸且都是弱酸。③NH₃溶于水成堿，氨水是弱堿。④PH₃、AsH₃、CH₄與水不反應(yīng)。⑤SiH₄、B₂H₆與水作用時分解并放出H₂。

3、非金屬氧化物的通性：

(1)許多非金屬低價氧化物有毒，如SO₂、NO、NO₂、CO等，注意不能隨便排放于大氣中。

(2)非金屬氧化物（除SiO₂外)大都是分子晶體，熔沸點相差不大。

(3)非金屬氧化物大都為酸酐，相應(yīng)的酸易溶于水，則氧化物易與水化合，反之水化反應(yīng)難以進(jìn)行。

(4)不成鹽氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不與堿反應(yīng)。雖然NO₂能與堿反應(yīng)生成鹽，但NO₂不屬于酸酐。

4、含氧酸

(1)同周期非金屬元素最高價含氧酸從左到右酸性增強(qiáng)。

(2)氧化性:同種元素低價強(qiáng)于高價含氧酸.

如:HClO＞HClO₃＞HClO₄(稀)

   H₂SO₃＞H₂SO₄(稀)

   HNO₂＞HNO₃(稀)

(3)對于同種非金屬形成的不同含氧酸，價態(tài)越高，酸性越強(qiáng)。其順序如：HClO₄＞HClO₃＞HClO₂＞HClO，H₂SO₄＞H₂SO₃。

(4)難揮發(fā)的H₂SO₄、H₃PO₄受熱難分解；強(qiáng)氧化性的HNO₃、HNO₂、HClO見光或受熱易分解；非氧化性的H₂CO₃、H₂SO₃易分解。強(qiáng)酸可制弱酸，難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸。

(5)常見含氧酸的一般性質(zhì)：

①H₂SO₄：無色粘稠的油狀液體，強(qiáng)酸，沸點高，不揮發(fā)，穩(wěn)定。濃硫酸有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。

②H₂SO₃：僅存在于溶液中，中強(qiáng)酸，不穩(wěn)定。

③HClO₄：在水溶液中相當(dāng)穩(wěn)定，最強(qiáng)無機(jī)酸，有強(qiáng)氧化性。

④HClO：僅存在于溶液中，是一種弱酸，有強(qiáng)氧化性和漂白性，極不穩(wěn)定，遇光分解。⑤HNO₃：無色液體，強(qiáng)酸，沸點低，易揮發(fā)，不穩(wěn)定，易分解，有強(qiáng)氧化性。

⑥H₃PO₄：無色晶體，中強(qiáng)酸，難揮發(fā)，有吸水性，穩(wěn)定，屬于非氧化性酸。

⑦H₂CO₃：僅存在于溶液中，弱酸，不穩(wěn)定。

⑧H₂SiO₃：白色固體，不溶于水，弱酸，不揮發(fā)，加熱時可分解。

⑨常見酸的酸性強(qiáng)弱。強(qiáng)酸：HCl、HNO₃、H₂SO₄；中強(qiáng)酸：H₂SO₃＞H₃PO₄(H₃PO₄中強(qiáng)偏弱）；弱酸：HF＞CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂S＞HClO＞H₂SiO₃。

四、11種無機(jī)化學(xué)氣體的制取和性質(zhì)(O₂、H₂、Cl₂、CO、NO、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃)。

(1)利用氧化還原反應(yīng)原理制取的氣體有：O₂、H₂、Cl₂、NO、NO₂等。

(2)利用復(fù)分解制取的氣體有：SO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃等。

(3)可用啟普發(fā)生器制取的氣體有：H₂、CO₂、H₂S等。

(4)只能用排氣法收集的是：Cl₂、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃等。只能用排水法收集的氣體是：NO、CO。

(5)使紅色石蕊變藍(lán)的氣體是NH₃；使石灰水變渾濁的氣體是SO₂和CO₂；使品紅溶液褪色的氣體是SO₂和Cl₂；使高錳酸鉀溶液和溴水褪色的氣體有H₂S和SO₂。

(6)臭雞蛋氣味的氣體是H₂S；刺激性氣味的氣體有：Cl₂、SO₂、NO₂、HCl、NH₃等；毒性氣體有：Cl₂、CO、NO、SO₂、NO₂、H₂S等。

(7)能在空氣中燃燒的氣體：H₂S、CO、H₂等