Question

6．我國從國外進(jìn)口某原料經(jīng)測(cè)定主要含有A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大．元素A、B、C、D、E的原子結(jié)構(gòu)等信息如表：

元素	元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)
A	周期表中原子半徑最小的元素
B	原子核外有三種不同的能級(jí)且各個(gè)能級(jí)所填充的電子數(shù)相同
C	最外層P軌道半充滿
D	位于短周期，其原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍
E	位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同

請(qǐng)回答下列問題：（用A、B、C、D、E，所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)作答）
（1）D位于周期表中p區(qū)，E的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹
（2）B、C、D第一電離能由大到小為N＞O＞C
（3）A和C形成的常見分子中，中心原子的雜化方式為sp³
（4）1molABC分子中含有σ鍵數(shù)目為2N_A
（5）與化合物BD互為等電子體的陰離子化學(xué)式為CN^-；
（6）B₂A₆、C₂A₄分子中均含有18個(gè)電子，它們的沸點(diǎn)相差較大，主要原因是N₂H₄分子之間存在氫鍵．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大；周期表中A元素原子半徑最小，故A為H元素；B元素原子核外有三種不同的能級(jí)且各個(gè)能級(jí)所填充的電子數(shù)相同，核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D位于短周期，其原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，而短周期中原子單電子處于p能級(jí)最多有3個(gè)，故成對(duì)電子總數(shù)只能為6，單電子數(shù)為2，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；C元素原子最外層P軌道半充滿，原子序數(shù)小于氧，故其核外電子排布為1s²2s²2p³，則C為N元素；E位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同，外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則E為Cu，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種前四周期元素，且原子序數(shù)依次增大；周期表中A元素原子半徑最小，故A為H元素；B元素原子核外有三種不同的能級(jí)且各個(gè)能級(jí)所填充的電子數(shù)相同，核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D位于短周期，其原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，而短周期中原子單電子處于p能級(jí)最多有3個(gè)，故成對(duì)電子總數(shù)只能為6，單電子數(shù)為2，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；C元素原子最外層P軌道半充滿，原子序數(shù)小于氧，故其核外電子排布為1s²2s²2p³，則C為N元素；E位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同，外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，則E為Cu，
（1）D為O元素，有兩個(gè)電子層，最外層有6個(gè)電子，所以是第二周期，第ⅥA族元素所以在p區(qū)，E為Cu元素，Cu的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：p；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素2p能級(jí)容納3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；
（3）A和C形成的常見分子氨氣，中心原子氮形成3個(gè)σ鍵和1對(duì)孤電子對(duì)，該分子中碳原子的雜化方式為sp³，故答案為：sp³；
（4）1molABC分子是HCN，其結(jié)構(gòu)式為：H-C≡N，叁鍵中只含有1個(gè)σ鍵，所以σ鍵數(shù)目為2N_A，故答案為：2N_A；
（5）原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微�；�為等電子體，與化合物CO互為等電子體的陰離子化學(xué)式為 CN^-等，故答案為：CN^-；
（6）C₂H₆、N₂H₄分子中均含有18個(gè)電子，它們的沸點(diǎn)相差較大，主要原因是：N₂H₄分子之間存在氫鍵，故答案為：N₂H₄分子之間存在氫鍵．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及電離能、核外電子排布、化學(xué)鍵、雜化軌道、氫鍵等，注意理解掌握同周期第一電離能異常原因，難度中等．