Question

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍．A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑．E的原子序數(shù)為26．請根據(jù)以上情況，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示）
（1）下列敘述正確的是    ．（填字母）
a．M分子空間構(gòu)型為平面三角形，而BD₂為直線形，BA₄為正四面體形
b．M和BD₂分子中的中心原子均采取sp²雜化，而CA₃分子中采取sp³雜化
c．N 是非極性分子，且分子中σ鍵 和π鍵的個數(shù)比為3：1
d．BD₂晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低
（2）B、C、D三種元素的電負性由小到大的順序為    ；C的第一電離能大于D的第一電離能原因是    ．
（3）化合物CA₃的沸點比化合物BA₄的高，其主要原因是    ．
（4）B、D、E三元素能形成化合物E（BD）₅，常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃．據(jù)此可判斷E（BD）₅晶體為    ．基態(tài)E²⁺離子的電子排布式為    ．
（5）化合物BD與元素B、C形成的陰離子互為等電子體，陰離子的化學式是    ．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，B原子具有1s、2s、2p三個軌道，每種軌道中的電子總數(shù)相同，則B原子電子總數(shù)為6，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，應(yīng)為O元素；A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，M為甲醛HCHO，所以A為氫元素，A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，N為苯；C的原子序數(shù)介于碳元素與氧元素之間，故C為氮元素；E的原子序數(shù)為26，E為鐵．
解答：解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，B原子具有1s、2s、2p三個軌道，每種軌道中的電子總數(shù)相同，則B原子電子總數(shù)為6，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，D應(yīng)為O元素；A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，M為甲醛HCHO，所以A為氫元素，A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，N為苯；C的原子序數(shù)介于碳元素與氧元素之間，故C為氮元素；E的原子序數(shù)為26，E為鐵元素．
故A為氫元素，B為碳元素，C為氮元素，D應(yīng)為O元素，E為鐵元素；M為甲醛HCHO，N為苯．
（1）a．甲醛HCHO，分子中有1C=O雙鍵，2個C-H單鍵，中心原子碳原子雜化軌道數(shù)為3，采取sp²雜化，分子空間構(gòu)型為平面三角形，BD₂為CO₂是直線形，BA₄為CH₄是正四面體形，故a正確；
b．甲醛HCHO，分子中有1C=O雙鍵，2個C-H單鍵，中心原子碳原子雜化軌道數(shù)為3，采取sp²雜化；CO₂分子中有2個C=O雙鍵，中心原子碳原子雜化軌道數(shù)為2，采取sp雜化；NH₃分子中有3個N-H單鍵，氮原子有1對孤對電子對，氮原子雜化軌道數(shù)為4，氮原子采取sp³，故b錯誤；
c．N為苯是非極性分子，分子中含有6個碳氫σ鍵 含有一個大π鍵，所以σ鍵和大π鍵的個數(shù)比為6：1，故c錯誤．
d．CO₂是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，二氧化碳晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低，故d正確．
故選：ad．
（2）B為碳元素、C為氮元素、D應(yīng)為O元素，同周期自左而右電負性增大，所以電負性C＜N＜O；N原子2p軌道處于半充滿狀態(tài)，能量低，第一電離能大于同周期相鄰元素第一電離能．
故答案為：C＜N＜O；N原子2p軌道處于半充滿狀態(tài)，能量低．
（3）A為氫元素，B為碳元素，C為氮元素，化合物CA₃為NH₃，BA₄為CH₄，NH₃分子之間存在氫鍵，NH₃沸點比CH₄的高．
故答案為：NH₃分子之間存在氫鍵，．
（4）B為碳元素，D應(yīng)為O元素，E為鐵元素；三元素能形成化合物Fe（CO）₅，常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，據(jù)此可判斷Fe（CO）₅晶體為分子晶體．基態(tài)Fe²⁺離子的電子排布式為 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
故答案為：分子晶體； 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
（5）B為碳元素、C為氮元素、D應(yīng)為O元素，化合物CO與元素B、C形成的陰離子互為等電子體，該陰離子含有2個原子，帶一個單位負電荷，陰離子的化學式是CN^-．
故答案為：CN^-．
點評：本題以元素推斷為載體考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，難度不大，注意苯分子中不含簡單的π鍵，而是含有一個大π鍵，注意同一周期中元素的第一電離能是隨著原子序數(shù)的增大而增大的趨勢，但第二ⅡA族和第ⅤA族元素出現(xiàn)反�，F(xiàn)象，大于其相鄰元素的第一電離能．