Question

已知A、B、C、D、E五種元素的核電荷數(shù)依次增大，除E為第四周期元素外，其余都是短周期元素．其中A、B、C是同一周期的非金屬元素，A元素最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，B元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，E元素的正三價離子的3d亞層為半充滿狀態(tài)．請根據(jù)上述情況，回答下列問題（答題時，A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示）：
（1）元素B、C的第一電離能的大小關(guān)系是

 

（用元素符號填寫），其原因為

 

．
（2）A的某種氫化物A₂H₂分子的空間構(gòu)型是

 

，其中心A原子采取的雜化形式為

 

，分子中含有

 

個σ鍵，

 

個π鍵．
（3）寫出E原子的核外電子排布式是

 

，用電子式表示化合物DC的形成過程

 

．
（4）由E元素形成的金屬的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，已知該晶胞邊長為a厘米，該晶體的密度為

 

．（用N_A表示阿伏伽德羅常數(shù)的值）
（5）配合物E（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此判斷E（CO）₅晶體屬于

 

（填晶體類型）．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：A、B、C、D、E五種元素的核電荷數(shù)依次增大，除E為第四周期元素外，其余都是短周期元素．其中A元素最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，原子只能有2的電子層，最外層電子數(shù)為4，則A為碳元素，A、B、C是同一周期的非金屬元素，B元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，外圍電子排布為2s²2p³，則B為氮元素；化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則化合物DC中C為-2價，可推知C為O元素，故D為Mg；E元素的正三價離子的3d亞層為半充滿狀態(tài)，則E原子核外電子數(shù)=2+8+13+3=26，則E為Fe，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E五種元素的核電荷數(shù)依次增大，除E為第四周期元素外，其余都是短周期元素．其中A元素最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍，原子只能有2的電子層，最外層電子數(shù)為4，則A為碳元素，A、B、C是同一周期的非金屬元素，B元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，外圍電子排布為2s²2p³，則B為氮元素；化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則化合物DC中C為-2價，可推知C為O元素，故D為Mg；E元素的正三價離子的3d亞層為半充滿狀態(tài)，則E原子核外電子數(shù)=2+8+13+3=26，則E為Fe，
（1）N、O同周期，氮元素原子2p軌道容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，原子失去一個電子較難，第一電離能N＞O，
故答案為：N＞O；氮原子2p軌道容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，原子失去一個電子較難；
（2）C₂H₂分子的空間構(gòu)型是直線型，其中心C原子沒有孤電子對、成2個σ鍵，C原子采取的雜化形式為sp，分子中含有3個σ鍵，2個π鍵，
故答案為：直線型；sp；3；2；
（3）E為Fe元素，原子核外有26個電子，核外電子排布式是[Ar]3d⁶4s² ；
用電子式表示化合物MgO的形成過程為，
故答案為：[Ar]3d⁶4s² ；；
（4）晶胞中Fe原子數(shù)目=1+8×

1

8

=2，晶胞質(zhì)量=2×

56

NA

g，該晶胞邊長為a厘米，晶胞體積=a³cm³，該晶體的密度為

2× 56 NA g

a3cm3

=

112

a3NA

g/cm³，
故答案為：

112

a3NA

g/cm³；
（5）配合物Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，熔沸點低，易溶于非極性溶劑，據(jù)此判斷Fe（CO）₅晶體屬于分子晶體，
故答案為：分子晶體．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、電離能、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、電子式、晶胞計算、晶體類型與性質(zhì)等，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，注意掌握電子式表示化學(xué)鍵或物質(zhì)的形成過程，難得中等．