Question

A．【物質結構與性質】
I．第三周期某主族元素M的電離能情況如圖（A）所示．則M元素位于周期表的第

ⅢA

族，該族第四周期元素的電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹

．


II．圖B是研究部分元素的氫化物的沸點變化規律的圖象，折線c可以表達出第

ⅣA

族元素氫化物的沸點的變化規律．不同同學對某主族元素氫化物的沸點的變化趨勢畫出了兩條折線：折線a和折線b，你認為正確的是：

b

，理由是：

A點所示的氫化物是水，由于在水分子間存在多條結合力較大的氫鍵，總強度遠遠大于分子間作用力，所以氧族元素中其它氫化物的沸點不會高于水．

．

Ⅲ．據最新一期的《新科學》雜志報道，科研人員在20℃、1個大氣壓和其它一定的實驗條件下，給水施加一個弱電場，水就可以結成冰，稱為“熱冰”．下圖是水和“熱冰“微觀結構的計算機模擬圖．回答：

（1）以上信息體現了水分子具有

極性

性，水分子中氧原子的雜化方式為

sp³

．
（2）請你寫出這種“熱冰”的一種重要的應用：

制作常溫下的溜冰場等

．
B．【實驗化學】（略）

Answer 1

分析：Ⅰ、由圖可知，元素M的第三四電離能劇增，故M表現+3價，為Al元素，處于第ⅢA族，第ⅢA族第四周期元素的原子序數為13+18=31，根據核外電子排布規律書寫其電子排布式；
Ⅱ、由圖可知，折線c表示同主族自上而下，元素的氫化物沸點增大，應為ⅣA族元素氫化物，ⅤA族中氨氣、ⅥA族中水分子之間形成氫鍵，沸點同一同族其它元素氫化物；
由圖可知，A的沸點為100℃，表示的氫化物為水，水分子間存在的氫鍵，遠遠大于分子間作用力，沸點同一同族其它元素氫化物；
Ⅲ、（1）給水施加一個弱電場，形成熱冰，水分子有規則的排列，說明水分子中正負電荷的重心不重合，具有極性，水分子中氧原子形成2個O-H鍵、含有2對孤電子對，雜化軌道數為4，據此判斷雜化方式；
（2）制作常溫下的溜冰場等．

解答：解：Ⅰ、由圖可知，元素M的第三四電離能劇增，故M表現+3價，為Al元素，處于第ⅢA族，第ⅢA族第四周期元素的原子序數為13+18=31，該元素核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，
故答案為：ⅢA，1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；
Ⅱ、由圖可知，折線c表示同主族自上而下，元素的氫化物沸點增大，由于ⅤA族中氨氣、ⅥA族中水分子之間形成氫鍵，沸點同一同族其它元素氫化物，故折線C應為ⅣA族元素氫化物，
由圖可知，A的沸點為100℃，表示的氫化物為水，水分子間存在的氫鍵，遠遠大于分子間作用力，沸點同一同族其它元素氫化物，所以氧族元素中其它氫化物的沸點不會高于水，故b正確，
故答案為：ⅣA，b，A點所示的氫化物是水，由于在水分子間存在多條結合力較大的氫鍵，總強度遠遠大于分子間作用力，所以氧族元素中其它氫化物的沸點不會高于水；
Ⅲ、（1）給水施加一個弱電場，形成熱冰，水分子有規則的排列，說明水分子中正負電荷的重心不重合，具有極性，水分子中氧原子形成2個O-H鍵、含有2對孤電子對，雜化軌道數為4，采取sp³雜化，
故答案為：極性，sp³；
（2）“熱冰”可以制作常溫下的溜冰場等，故答案為：制作常溫下的溜冰場等．

點評：考查電離能、核外電子排布規律、化學鍵與雜化軌道、氫鍵對物質性質的影響等，通過圖獲取信息是關鍵，難度中等，是對學生分析、思維能力的考查．