Question

5．原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素．其中A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，各能級(jí)中的電子數(shù)相等；C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A 原子的相同；D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素；E和C位于同一主族，F(xiàn)的 原子序數(shù)為29．
（1）基態(tài)F原子的價(jià)層電子排布式為；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹
（2）在A、B、C三種元素中，第一電離能由大到小的順序是N＞O＞C（用元素符號(hào)回答）．
（3）元素F的藍(lán)色硫酸鹽溶液加入足量氨水生成溶液為深藍(lán)色溶液，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式Cu²⁺+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O
（4）由A、B、C形成的離子CAB^-與AC₂互為等電子體，則CAB^-的電子式為[N=C=O]^-
（5）在元素A與E所形成的常見(jiàn)化合物中，A原子軌道的雜化類(lèi)型為sp
（6）由B、C、D三種元素形成的一種常見(jiàn)化合物晶體的晶胞如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為NaNO₂．

Answer 1

分析 原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素．其中A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，各能級(jí)中的電子數(shù)相等，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，故A為碳元素；C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子的相同，則C原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，故C為O元素；E和C位于同一主族，則E為S元素；B原子序數(shù)大于A而小于C，則B是N元素；F的原子序數(shù)為29，為Cu元素；D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素，處于ⅠA族，原子序數(shù)大于O元素、小于S，故D為Na，
（1）F是Cu元素，其原子核外有29個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)F基態(tài)原子的核外電子排布式；
（2）A、B、C分別是C、N、O元素，同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢(shì)，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
（3）銅離子與過(guò)量氨水反應(yīng)生成[Cu（NH₃）₄]²⁺；
（4）由C、N、O形成的離子OCN^-與CO₂互為等電子體，等電子體原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等；
（5）在元素C與S所形成的常見(jiàn)化合物CS₂中，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)理論確定A原子軌道的雜化類(lèi)型；
（6）由N、O、Na三種元素形成的化合物晶體的晶胞如圖所示，利用均攤法確定其化學(xué)式；

解答 解：原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素．其中A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，各能級(jí)中的電子數(shù)相等，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，故A為碳元素；C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子的相同，則C原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，故C為O元素；E和C位于同一主族，則E為S元素；B原子序數(shù)大于A而小于C，則B是N元素；F的原子序數(shù)為29，為Cu元素；D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素，處于ⅠA族，原子序數(shù)大于O元素、小于S，故D為Na，
（1）F是Cu元素，其原子核外有29個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知Cu元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素2p能級(jí)容納3個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于氧元素，故第一電離能N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（3）銅離子與氨水反應(yīng)生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，氨水過(guò)量，氫氧化銅與氨水反應(yīng)生成[Cu（NH₃）₄]²⁺，得到深藍(lán)色的溶液，反應(yīng)的離子方程式為：Cu²⁺+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O，
故答案為：Cu²⁺+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O；
（4）等電子體原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等，OCN^-與CO₂互為等電子體，價(jià)電子總數(shù)相等，二者結(jié)構(gòu)類(lèi)似，根據(jù)二氧化碳結(jié)構(gòu)式可知OCN^-的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：[N=C=O]^-，
故答案為：[N=C=O]^-；
（5）元素C與S所形成的常見(jiàn)化合物為CS₂，分子中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+$\frac{4-2×2}{2}$=2，不含孤對(duì)電子，故S原子采取sp雜化，
故答案為：sp；
（6）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中存在[NO₂]結(jié)構(gòu)微粒，微粒數(shù)目=1+8×$\frac{1}{8}$=2、Na原子數(shù)目=8×$\frac{1}{4}$=2，則該化合物的化學(xué)式為：NaNO₂，
故答案為：NaNO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及核外電子排布、元素周期律、分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、晶胞計(jì)算等，難度中等，（4）中注意價(jià)電子總數(shù)相同的等電子體具有相似的化學(xué)鍵特征．