Question

1．A、B、C、D、M為原子序數(shù)依次增大的五種元素，A是元素周期表中原子半徑最小的元素；B的一種單質(zhì)在自然界中硬度最大；C、D的單質(zhì)都是空氣的主要成分；M位于元素周期表的第四周期第6縱行．
回答下列問(wèn)題：
（1）元素M的基態(tài)原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹．
（2）B的10電子氫化物中，中心原子的雜化軌道類型為sp³，C的10電子氫化物分子的立體構(gòu)型為三角錐形該氫化物易溶于水的原因是氨氣分子與水分子之間形成氫鍵，氨氣分子、水分子均為極性分子，相似相溶．
（3）C、D的第一電離能的大小為N＞O（用元素符號(hào)表示）．
（4）由A、B、C形成的ABC分子中，含有2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵．
（5）化合物MO₂Cl₂在有機(jī)合成中可作氧化劑，能寫許多有機(jī)物反應(yīng)．
①與M同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與M原子相同的元素還有2種，其中一種金屬的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶胞結(jié)構(gòu)中金屬原子的配位數(shù)為12．
②常溫下，MO₂Cl₂為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶，據(jù)此可判斷MO₂Cl₂是非極性（填“極性”或“非極性”）分子．

Answer 1

分析 A、B、C、D、M為原子序數(shù)依次增大的五種元素，A是元素周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B的一種單質(zhì)在自然界中硬度最大，則B為碳元素；C、D的單質(zhì)都是空氣的主要成分，則C為N元素、D為O元素；
M位于元素周期表的第四周期第6縱行，則M為Cr元素．
（1）M位于元素周期表的第四周期第6縱行，即處于第四周期VIB族，根據(jù)能量最低原理書(shū)寫；
（2）B的10電子氫化物為CH₄，C原子形成4個(gè)C-H價(jià)，雜化軌道數(shù)目為4；
C的10電子氫化物分子為NH₃，為三角錐形結(jié)構(gòu)，氨氣分子與水分子之間形成氫鍵，氨氣分子、水分子均為極性分子，相似相溶；
（3）N元素原子2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
（4）由A、B、C形成的ABC分子為HCN，結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵；
（5）①與Cr同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與Cr原子相同的元素有K、Cu，其中一種金屬的晶胞結(jié)構(gòu)為面心立方最密堆積，以頂點(diǎn)原子研究，與之最近的原子處于面心，每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，每個(gè)面心為2個(gè)晶胞共用；
②常溫下，CrO₂Cl₂為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶，根據(jù)相似相溶原理可知，CrO₂Cl₂是非極性分子．

解答 解：A、B、C、D、M為原子序數(shù)依次增大的五種元素，A是元素周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B的一種單質(zhì)在自然界中硬度最大，則B為碳元素；C、D的單質(zhì)都是空氣的主要成分，則C為N元素、D為O元素；
M位于元素周期表的第四周期第6縱行，則M為Cr元素．
（1）M位于元素周期表的第四周期第6縱行，即處于第四周期VIB族，根據(jù)能量最低原理，元素M的基態(tài)原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）B的10電子氫化物為CH₄，C原子形成4個(gè)C-H價(jià)，雜化軌道數(shù)目為4，C原子雜化方式為sp³雜化；
C的10電子氫化物分子為NH₃，為三角錐形結(jié)構(gòu)，氨氣分子與水分子之間形成氫鍵，氨氣分子、水分子均為極性分子，相似相溶，故氨氣易溶于水，
故答案為：sp³；三角錐形；氨氣分子與水分子之間形成氫鍵，氨氣分子、水分子均為極性分子，相似相溶；
（3）N元素原子2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O，
故答案為：N；O；
（4）由A、B、C形成的ABC分子為HCN，結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，HCN分子含有2個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，
故答案為：2；2；
（5）①與Cr同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與Cr原子相同的元素有K、Cu，其中一種金屬的晶胞結(jié)構(gòu)為面心立方最密堆積，以頂點(diǎn)原子研究，與之最近的原子處于面心，每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，每個(gè)面心為2個(gè)晶胞共用，金屬原子配位數(shù)為$\frac{3×8}{2}$=12，
故答案為：2；12；
②常溫下，CrO₂Cl₂為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶，根據(jù)相似相溶原理可知，CrO₂Cl₂是非極性分子，故答案為：非極性．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、電離能、化學(xué)鍵、氫鍵、雜化方式判斷、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)等，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．