Question

19．已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大，其中A原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)都與其原子序數(shù)相等；B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍；D原子L電子層上有2對(duì)成對(duì)電子；E⁺原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態(tài)．
（1）E元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d¹⁰4s¹．
（2）B、C、D三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N（填元素符號(hào)），電負(fù)性數(shù)值由大到小的順序?yàn)镺＞N＞C（填元素符號(hào)）．
（3）B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中心原子采取的軌道雜化方式為sp²，C元素的氣態(tài)氫化物的VSEPR模型為四面體．B₂A₄是重要的基本石油化工原料，1mol B₂A₄分子中含5mol σ鍵．寫出與BD₂為等電子體關(guān)系的分子、陽離子、陰離子各一個(gè)CS₂、NO₂⁺、SCN^-或N₃^-．
（4）E單質(zhì)晶胞的形成方式為圖1中的哪一種：ABC（填A(yù)BA或ABC），其空間利用率為74%．

（5）E的硫酸鹽結(jié)構(gòu)如圖2，此化合物是五水硫酸銅（寫名稱），在圖中畫出以E為中心原子的配位鍵．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大，A原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)都與其原子序數(shù)相等，則A為H元素；B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍，則B原子核外有6個(gè)電子，則B為C元素；D原子L層上有2對(duì)成對(duì)電子，則D原子電子排布式為1s²2s²2p⁴，所以D為O元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧元素之間，則C為N元素；E⁺原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態(tài)，則E原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，則E為Cu元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大，A原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)都與其原子序數(shù)相等，則A為H元素；B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍，則B原子核外有6個(gè)電子，則B為C元素；D原子L層上有2對(duì)成對(duì)電子，則D原子電子排布式為1s²2s²2p⁴，所以D為O元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧元素之間，則C為N元素；E⁺原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態(tài)，則E原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，則E為Cu元素，
（1）E為Cu元素，基態(tài)原子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，則其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為：3d¹⁰4s¹，
故答案為：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)，但氮元素2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，失去第一個(gè)電子需要的能量較多，其第一電離能高于同周期相鄰元素，故C、N、O三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N；
非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越強(qiáng)，非金屬性：O＞N＞C，則C、N、O三種元素的電負(fù)性大小為：O＞N＞C，
故答案為：C＜O＜N；O＞N＞C；
（3）B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是碳酸，碳酸中中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知，C原子雜化方式為sp²；
C為N元素，其氫化物是NH₃，氨氣分子中N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且含有1個(gè)孤電子對(duì)，VSEPR模型為四面體結(jié)構(gòu)；
1個(gè)C₂H₄分子中含有5個(gè)σ鍵，1個(gè)1個(gè)π鍵，則lmolC₂H₄分子中含有5molσ鍵；
與CO₂互為等電子體的分子、離子中含有3個(gè)原子，16個(gè)價(jià)電子，所以其等電子體的分子、陽離子、陰離子的化學(xué)式依次為：CS₂、NO₂⁺、SCN^-或N₃^-，
故答案為：sp²；四面體； 5；CS₂；NO₂⁺；SCN^-或N₃^-；
（4）E為銅元素，Cu為面心六方密堆積，為ABC型方式堆積，其其空間利用率為74%，
故答案為：ABC；74%；
（5）該鹽為硫酸銅，根據(jù)圖2可知，該化合物分子中含有5個(gè)結(jié)晶水分子，為無水硫酸銅；該配合物中，銅原子提供空軌道，水中氧原子提供孤電子對(duì)，配位鍵由提供孤電子對(duì)的原子指向提供空軌道的原子，所以以Cu為中心原子的配位鍵為：，
故答案為：五水硫酸銅；．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及晶胞計(jì)算、原子核外電子排布、配位鍵、原子軌道雜化方式及類型、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的應(yīng)用等知識(shí)，題目難度中等，推斷元素為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．