Question

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．其中A原子核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，B原子的外圍電子排布為nsⁿnpⁿ⁺¹，C元素是地殼中含量最高的元素，化合物D₂E的晶體為離子晶體，E原子核外M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子；F原子核外最外層電子數(shù)與D相同，其余各層電子均充滿(mǎn)．請(qǐng)根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：（用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)或化學(xué)式表示）
（1）A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序?yàn)?div id="aiyvdlm" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（2）C的氫化物的熔點(diǎn)比E的氫化物的熔點(diǎn)

 

（填高或低），理由是

 

．
（3）E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分子中其中心原子采取

 

雜化，E的最高價(jià)氧化物分子的空間構(gòu)型是

 

．
（4）F的核外電子排布式是

 

，F(xiàn)的高價(jià)離子與B的簡(jiǎn)單氫化物形成的配離子的化學(xué)式為

 

．
（5）已知A、C形成的化合物甲與B的單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，推算甲中?鍵與π鍵數(shù)目之比為

 

．
（6）B、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（其中B顯-3價(jià)），則其化學(xué)式為

 

；（每個(gè)球均表示1個(gè)原子）

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,共價(jià)鍵的形成及共價(jià)鍵的主要類(lèi)型,配合物的成鍵情況,原子軌道雜化方式及雜化類(lèi)型判斷

專(zhuān)題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：A原子核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，故原子核外電子排布為1s²2s¹或1s²2s²2p²，所以A為L(zhǎng)i或C，結(jié)合（5）A、C形成的化合物甲與B的單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可推知A為C；B原子的外圍電子排布為nsⁿnpⁿ⁺¹，故原子核外電子排布為1s²2s²2p³，B為N；C元素是地殼中含量最高的元素，故C是O；E原子核外M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，故原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，E為S；D₂E的晶體為離子晶體，所以D顯+1價(jià)，且原子序數(shù)介于C、E之間，故D為Na；F原子核外最外層電子數(shù)與D相同，其余各層電子均充滿(mǎn)，故F元素原子各層電子數(shù)分別為2、8、18、1，是29號(hào)Cu元素，據(jù)此解答．

解答： 解：A原子核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，故原子核外電子排布為1s²2s¹或1s²2s²2p²，所以A為L(zhǎng)i或C，結(jié)合（5）A、C形成的化合物甲與B的單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可推知A為C；B原子的外圍電子排布為nsⁿnpⁿ⁺¹，故原子核外電子排布為1s²2s²2p³，B為N；C元素是地殼中含量最高的元素，故C是O；E原子核外M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，故原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，E為S；D₂E的晶體為離子晶體，所以D顯+1價(jià)，且原子序數(shù)介于C、E之間，故D為Na；F原子核外最外層電子數(shù)與D相同，其余各層電子均充滿(mǎn)，故F元素原子各層電子數(shù)分別為2、8、18、1，是29號(hào)Cu元素，
（1）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素原子2p能級(jí)是半滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，Na是第三周期ⅠA族金屬元素，故第一電離能Na＜C＜O＜N，故答案為：Na＜C＜O＜N；
（2）C的氫化物為H₂O，E的氫化物為H₂S，由于水分子之間有氫鍵而硫化氫分子之間沒(méi)有，所以水的沸點(diǎn)高于硫化氫，故答案為：高，水分子間形成氫鍵；
（3）E的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物分子H₂SO₄，其中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

6+2

2

=4，所以中心原子按sp³方式雜化，SO₃中，中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

6

2

=3，孤電子對(duì)數(shù)為0，所以分子的空間構(gòu)型是平面正三角形，故答案為：sp³，平面正三角形；
（4）Cu元素的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，Cu的高價(jià)離子與N的簡(jiǎn)單氫化物（即氨分子）形成的配離子的化學(xué)式為[Cu（NH₃）₄]²⁺，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）；[Cu（NH₃）₄]²⁺；
（5）CO與N₂的結(jié)構(gòu)相似，而中有一個(gè)σ鍵兩個(gè)π鍵，所以CO中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1：2，故答案為：1：2；
（6）根據(jù)均攤法可知，在晶胞中含有實(shí)心球的個(gè)數(shù)為：12×

1

4

=3，空心球的個(gè)數(shù)為：8×

1

8

=1，其中N顯-3價(jià)，則銅顯+1價(jià)，所以實(shí)心球代表銅，空心球代表氮，所以化學(xué)式為：Cu₃ N，故答案為：Cu₃ N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了第一電離能、分子間作用力、分子空間構(gòu)型、核外電子排布、晶胞的計(jì)算等知識(shí)，中等難度，解題的關(guān)鍵是要根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期表推斷元素的各類(lèi)．