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1．(2022·重庆理综)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类将来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料，其原子核内中子数为________。
(2)Na的原子结构示意图为________，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。
(3)MgCl2在工业上应用广泛，可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2，除去SiO2的离子方程式为________________________；SiO2的晶体类型为________。
③MgO与碳粉和氯气在肯定条件下反应可制备MgCl2。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸取，则生成的盐为________(写化学式)。
(4)月壤中含有丰富的3He，从月壤中提炼1 kg 3He，同时可得6 000 kg H2和700 kg N2，若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________kg。
答案：(1)1 (2) Na＋[]2－Na＋
(3)①高 ②SiO2＋2OH－===SiO＋H2O 原子晶体 ③NaCl、NaClO、Na2CO3 (4)3 950
解析：(1)He的原子序数为2，其原子核内有2个质子，则3He的中子数为3－2＝1。
(2)Na的原子序数为11，依据核外电子排布规律可知，其原子结构示意图为。钠在氧气中燃烧生成Na2O2，Na2O2是由Na＋、O构成的，其电子式为Na＋[]2－Na＋。
(3)①Mg、Ba同主族，Mg2＋的半径小于Ba2＋，MgO的晶格能比BaO大，故MgO的熔点比BaO高。
②SiO2为酸性氧化物，MgO为碱性氧化物，SiO2能够与NaOH溶液反应：SiO2＋2OH－===SiO＋H2O，可除去MgO中混有的SiO2。SiO2为空间立体网状结构，其熔、沸点很高，属于原子晶体。
③依据尾气能够被足量NaOH溶液完全吸取，则气体产物为CO2，生成MgCl2的反应为2MgO＋2Cl2＋C2MgCl2＋CO2。反应中MgO、C为固体混合物，Cl2是气体反应物，Cl2不行能完全参与反应，尾气中含有未反应的Cl2，故吸取尾气涉及的反应有：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。
(4)N2、H2及生成的碳酸氢铵之间存在如下关系式：
N2 ～ 3H2 ～ 2NH4HCO3
28 6 158
700 kg 6 000 kg m
明显N2不足，应依据N2的质量进行计算：＝，解得：m＝3 950 kg。
2．(2022·新课标全国Ⅱ)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：
(1)b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________。
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为________；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________(填化学式，写出两种)。
(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥结构的酸是________。(填化学式)
(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为________。
(5)这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中，阴离子呈四周体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。
该化合物中，阴离子为________，阳离子中存在的化学键类型有________；该化合物加热时首先失去的组分是________，推断理由是________。
答案：(1)N (2)sp3 H2O2、N2H4
(3)HNO2、HNO3 H2SO3 (4)＋1 (5)SO 共价键和配位键 H2O H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱
解析：a、b、c、d、e为前四周期元素，a的核外电子总数与其周期数相同，且原子序数最小，a为H；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，内层电子数为2，即，为O元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧元素，则b为N元素；e的原子序数最大，且最外层只有1个电子，第四周期中，次外层有18个电子，最外层只有1个电子，共有29个电子，推知e为Cu元素；d与c同族，且原子序数比O大比铜小，推知d为S元素。
(1)b、c、d分别为N、O、S，因N原子电子排布式为1s22s22p3，p轨道半布满，故第一电离能最大的为N；e的价层电子排布式为3d104s1，故价层电子轨道示意图为。
(2)a为H，与N、O、S可形成二元共价化合物，分别为NH3(三角锥形)，H2O(V形)，H2S(V形)，其中呈三角锥形的分子的中心原子的杂化方式，可利用价层电子对互斥理论先求价层电子对数为3＋×(5－3)＝4，故为sp3杂化；还能形成既含极性共价键、又含非极性共价键的化合物H2O2(H—O—O—H)、N2H4，H—O、H—N为极性键，O—O、N—N为非极性键。
(3)这些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的为H2SO3，SO价层电子对数为3＋×(6＋2－6)＝3＋1＝4。
(4)e为Cu，c为O，由图1可知，晶胞中含Cu原子为4个，含O原子为8×＋1＝2个，故化学式为Cu2O，O为－2价，则Cu为＋1价。
(5)含有H、N、O、S、Cu五种元素的化合物，结合课本选修3络合物有关学问，结合题目所给信息，观看中心为1个Cu2＋，四周为4个NH3分子和2个H2O分子，得到该化合物化学式为Cu(NH3)4SO4·2H2O，加热时，由于H2O和Cu2＋作用力较弱会先失去。
3．(2021·山东理综)卤族元素包括F、Cl、Br等。
(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是________。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和________。第一电离能介于B、N之间的其次周期元素有________种。
(4)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成协作物，则该协作物中供应孤对电子的原子是________。
答案：(1)a (2)2 BN (3)sp2 sp3 3 (4)X
解析：(1)b项，氟元素无最高正价；c项，HF分子间存在氢键，导致沸点上升；d项，F2、Cl2、Br2的熔点随相对分子质量增大而上升。
(2)依据题给晶胞，可以推断出大球代表B原子。则晶胞中B原子个数为8×＋1＝2，N原子个数为4×＋1＝2，则化学式为BN。
(3)推断第一电离能时要留意洪特规章，其中O原子第一电离能小于N原子但大于B原子，Be原子第一电离能大于B原子但小于N原子，故共有Be、C、O三种元素。
(4)硼原子是缺电子体，故需要外界原子供应孤电子对。
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