Question

A、B、C、D四種短周期元素原子序數依次增大，A元素原子的價電子排列為ns²np²，B元素的最外層電子數是其電子層數的3倍，E元素原子的價電子排布為3d⁶4s²．C、D的電離能數據如下（kJ?mol^-1）：

	I1	I2	I3	I4
C	738	1451	7733	10540
D	577	1817	2745	11578

（1）化合價是元素的一種性質．由C、D的電離能數據判斷，C通常顯

+2

價，D顯

+3

價；
（2）某單質甲分子與化合物AB分子中電子總數相等，則甲分子中包含

1

個σ鍵，

2

個π鍵；
（3）AB的總鍵能大于甲的總鍵能，但AB比甲容易參加化學反應．根據下表數據，說明AB比甲活潑的原因是

斷裂C≡O中的一個π鍵消耗的能量是273kJ/mol，斷裂N≡N中的一個π鍵消耗的能量是523.3kJ/mol，斷裂一個π鍵CO比N₂更容易，所以CO更活潑

．

		單鍵	雙鍵	叁鍵
AB	鍵能（kJ?mol-1）	357.7	798.9	1071.9
甲	鍵能（kJ?mol-1）	154.8	418.4	941.7

（4）E能與AB形成配合物，其中E提供

空軌道

，AB提供

孤對電子

．
（5）如圖所示晶胞中，陽離子與陰離子的個數為

3：1

．

Answer 1

分析：A、B、C、D四種短周期元素原子序數依次增大，B元素的最外層電子數是其電子層數的3倍，由于最外層電子數不超過8，1個電子層最多容納2個電子，故B原子有2個電子層，最外層電子數為6，則B為氧元素；A元素原子的價電子排列為ns²np²，處于ⅣA族，原子序數小于氧元素，則A為碳元素；C元素的第三電離能劇增，表現+2價，處于ⅡA，原子序數大于氧元素，故C為Mg元素；D元素的第四電離能劇增，表現+3價，處于ⅢA族，則D為Al元素；E元素原子的價電子排布為3d⁶4s²，核外電子數為26，為Fe元素，據此解答．

解答：解：A、B、C、D四種短周期元素原子序數依次增大，B元素的最外層電子數是其電子層數的3倍，由于最外層電子數不超過8，1個電子層最多容納2個電子，故B原子有2個電子層，最外層電子數為6，則B為氧元素；A元素原子的價電子排列為ns²np²，處于ⅣA族，原子序數小于氧元素，則A為碳元素；C元素的第三電離能劇增，表現+2價，處于ⅡA，原子序數大于氧元素，故C為Mg元素；D元素的第四電離能劇增，表現+3價，處于ⅢA族，則D為Al元素；E元素原子的價電子排布為3d⁶4s²，核外電子數為26，為Fe元素，
（1）C元素的第三電離能劇增，表現+2價；D元素的第四電離能劇增，表現+3價，故答案為：+2；+3；
（2）某單質甲分子與化合物CO分子中電子總數相等，則甲分子為N₂，分子中存在N≡N三鍵，包含1個σ鍵，2個π鍵，故答案為：1；2；
（3）據表中數據可知，斷裂C≡O中的一個π鍵消耗的能量是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，斷裂N≡N中的一個π鍵消耗的能量是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，斷裂一個π鍵CO比N₂更容易，所以CO更活潑，
故答案為：斷裂C≡O中的一個π鍵消耗的能量是273kJ/mol，斷裂N≡N中的一個π鍵消耗的能量是523.3kJ/mol，斷裂一個π鍵CO比N₂更容易，所以CO更活潑；
（4）E為Fe，含有空軌道，CO含有孤對電子，二者形成配合物，故答案為：空軌道；孤對電子；
（5）由晶胞結構可知，晶胞中含有K⁺離子數目為2×6×

1

2

=6，陰離子數目為1+8×

1

8

=2，故陽離子與陰離子的個數為6：2=3：1，故答案為：3：1．

點評：本題綜合性較大，涉及元素推斷、晶體與化學鍵、核外電子排布規(guī)律、電離能等，難度中等，比較全面的考查了物質結構與性質知識，在晶胞計算中注意均攤法的運用．