Question

A、B、C、D、E五種元素都是36號(hào)以前元素，原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)信息如下表

元素	相關(guān)信息
A	A的第一電離能低于同周期相鄰元素
B	B原子中成對(duì)電子數(shù)等于未成對(duì)電子數(shù)的2倍
C	C原子p軌道和s軌道中的電子數(shù)相等，與非金屬的原子結(jié)合時(shí)形成共價(jià)鍵
D	D與A、B、C均不同周期，其單質(zhì)分子中只有一條共價(jià)鍵
E	E在所處周期中電負(fù)性最大，且與D是同一主族元素

（1）寫出下列元素的符號(hào)：A______B______C______D______，E______；
（2）A與D形成的化合物的化學(xué)式為______，其分子的立體構(gòu)型是______，是______（填“極性”或“非極性”）分子；
（3）請(qǐng)比較化合物ED與Cl₂、Br₂、I₂三者沸點(diǎn)由高到低的順序：______＞______＞______＞______，
其理由是______．
（4）A的最高價(jià)氧化物的水化物（H₂AO₃）晶體是一種白色片層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H₃AO₃分子這間有序排列如圖．
①在H₃AO₃分子中，A原子的雜化方式是______；
②在晶體中，H₃AO₃分子能形成這種排列方式的原因是______；
③在H₃AO₃晶體中層與層之間的作用力是______，該晶體屬于______晶體．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E五種元素都是36號(hào)以前元素，原子序數(shù)依次增大．C原子p軌道和s軌道中的電子數(shù)相等，則C原子有2個(gè)電子層或3個(gè)電子層，所以C核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，故C為氧元素或鎂元素，C與非金屬的原子結(jié)合時(shí)形成共價(jià)鍵，則C為非金屬元素，故C為氧元素；E在所處周期中電負(fù)性最大，則E為ⅦA族，且與D是同一主族元素，原子序數(shù)E＞D，D與A、B、C均不同周期，則D為氯元素，E為溴元素；A的第一電離能低于同周期相鄰元素，A處于ⅢA族或ⅥA族，故A為硼元素；原子序數(shù)B介于硼元素與氧元素之間，B原子中成對(duì)電子數(shù)等于未成對(duì)電子數(shù)的2倍，則B處于第二周期，核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素．
解答：解：A、B、C、D、E五種元素都是36號(hào)以前元素，原子序數(shù)依次增大．C原子p軌道和s軌道中的電子數(shù)相等，則C原子有2個(gè)電子層或3個(gè)電子層，所以C核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，故C為氧元素或鎂元素，C與非金屬的原子結(jié)合時(shí)形成共價(jià)鍵，則C為非金屬元素，故C為氧元素；E在所處周期中電負(fù)性最大，則E為ⅦA族，且與D是同一主族元素，原子序數(shù)E＞D，D與A、B、C均不同周期，則D為氯元素，E為溴元素；A的第一電離能低于同周期相鄰元素，A處于ⅢA族或ⅥA族，故A為硼元素；原子序數(shù)B介于硼元素與氧元素之間，B原子中成對(duì)電子數(shù)等于未成對(duì)電子數(shù)的2倍，則B處于第二周期，核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素．
故A為硼元素，B為碳元素；C為氧元素；D為氯元素，E為溴元素．
（1）由上述分析可知，A為B；B為C；C為O；D為Cl；E為Br，故答案為：B；C；O；Cl；Br；
（2）A為硼元素，D為氯元素；A與D形成的化合物中硼為+3價(jià)，氯為-1價(jià)，化學(xué)式為 BCl₃，分子中形成3對(duì)共用電子對(duì)，硼原子最外層電子全部參與成鍵，硼原子采取sp²雜化，其分子的立體構(gòu)型是平面正三角形，分子為對(duì)稱結(jié)構(gòu)是 非極性分子，故答案為：BCl₃；平面正三角形；非極性；
（3）D為氯元素，E為溴元素，化合物ED為BrCl，BrCl與Cl₂、Br₂、I₂結(jié)構(gòu)相似，都能形成分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，沸點(diǎn)越高，沸點(diǎn)由高到低的順序：I₂＞Br₂＞BrCl＞Cl₂，
故答案為：I₂＞Br₂＞BrCl＞Cl₂；BrCl與Cl₂、Br₂、I₂結(jié)構(gòu)相似，都能形成分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，沸點(diǎn)越高；
（4）A為硼元素，A的最高價(jià)氧化物的水化物（H₂BO₃）晶體是一種白色片層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H₃BO₃分子這間有序排列如圖．
①由結(jié)構(gòu)圖可知，在H₃BO₃分子中硼原子與氧原子之間形成單鍵，分子中形成3對(duì)共用電子對(duì)，硼原子最外層電子全部參與成鍵，硼原子采取sp²雜化，故答案為：sp²；
②由結(jié)構(gòu)圖可知，在晶體中H₃BO₃分子之間氫原子與氧原子之間存在氫鍵，氫鍵的存在使H₃BO₃分子形成層內(nèi)正六邊形結(jié)構(gòu)，
故答案為：H₃BO₃分子之間氫原子與氧原子之間存在氫鍵；
③由結(jié)構(gòu)圖可知，晶體中存在H₃BO₃分子，H₃BO₃晶體為分子晶體，在H₃BO₃晶體中層與層之間的作用力是分子間作用力，
故答案為：分子間作用力；分子．
點(diǎn)評(píng)：本題考查原子結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、核外電子排布規(guī)律、晶體結(jié)構(gòu)、雜化軌道等，難度較大，推斷元素是解題關(guān)鍵，突破口為C原子p軌道和s軌道中的電子數(shù)相等，與非金屬的原子結(jié)合時(shí)形成共價(jià)鍵．