Question

【題目】A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。第2周期元素A原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍，B原子的最外層p軌道的電子為半充滿結(jié)構(gòu)，C是地殼中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外層電子數(shù)與氫原子相同，其余各層電子均充滿。請用對應(yīng)的元素符號或化學(xué)式填空：

(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為 。

(2)A的最高價含氧酸根離子中其中心原子采取 雜化。

(3)與A、B形成的陰離子(AB－)互為等電子體的分子有 。

(4)基態(tài)D原子的核外電子排布式為 ，下圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，則該合金中Ca和D的原子個數(shù)比為 。

(5)向D的高價態(tài)硫酸鹽溶液中逐滴滴加B的氫化物水溶液至過量，先出現(xiàn)沉淀，最后沉淀溶解形成溶液。寫出此沉淀溶解的離子方程式：_ ___。

Answer 1

【答案】（8分）（1）C＜O＜N（2分） （2）sp2（1分） （3）N2或CO（1分，其它合理答案也給分）

（4）1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar] 3d104s1)（1分）；1:5（1分）

（5）Cu(OH)2+4NH3H2O＝[Cu(NH3)]2++2OH－+4H2O（2分）

【解析】

試題分析：A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大， B原子的最外層p軌道的電子為半充滿結(jié)構(gòu)，最外層電子排布為2s22p3，故B為氮元素。第二周期元素A原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍，故原子核外電子排布為1s22s1或1s22s22p2，結(jié)合（3）能與N元素形成陰離子（AN-），故A為碳元素；C是地殼中含量最高的元素，所以C是氧元素。D是第四周期元素，其原子核外最外層電子數(shù)與氫原子相同，其余各層電子均充滿，故D元素原子各層電子數(shù)分別為2、8、18、1，是29號Cu元素。（1）C、N、O元素是同一周期元素，同一周期元素自左向右非金屬性逐漸增強，第一電離能呈增大趨勢。但由于氮元素原子2p能級是半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，所以第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N。

（2）A的最高價含氧酸根離子是CO32－，根據(jù)價層電子對互斥理論可知，其中碳原子含有的孤對電子對數(shù)＝（4＋2－3×2）÷2＝0，這說明碳原子最外層電子數(shù)全部成鍵，沒有孤電子對，雜化軌道數(shù)目為3，采取sp2雜化。

（3）原子數(shù)和價電子數(shù)分別都相等的是等電子體，因此將CN－中碳原子及1個負電荷換成1個氮原子，可得的等電子體N2，將N原子及1個負電荷換成1個O原子，可得的等電子體CO，即互為等電子體的是N2或CO。

（4）D的原子序數(shù)是29，為Cu元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知，其原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ca原子處于頂點，所以根據(jù)均攤法可知晶胞中含有Ca原子數(shù)目為8×＝1個。Cu原子處于晶胞內(nèi)部與面上、面心處，所以晶胞中Cu數(shù)目為1+4×+4×＝5個，故該合金中Ca和Cu的原子個數(shù)比為1:5。

（5）將氨水滴加到硫酸銅溶液中，首先反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，繼續(xù)滴加氨水，氫氧化銅與氨水反應(yīng)生成四氨合銅絡(luò)離子，反應(yīng)的離子方程式為Cu(OH)2+4NH3H2O＝[Cu(NH3)]2++2OH－+4H2O。