Question

19．已知A，B，C，D，E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A，B，C，D位于前三周期，A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和和未成對電子數(shù)相同；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍．A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機(jī)溶劑．E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同．
請回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示）
（1）E的基態(tài)原子的外圍電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²．
（2）下列敘述正確的是ad．（填字母）
a．M與水分子間能形成氫鍵，N是非極性分子
b．M和二氧化碳分子中的中心原子均采用sp²雜化
c．N分子中含有6個σ鍵和1個π鍵
d．BD₂晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低 
（3）E的一種氧化物Q，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則Q的化學(xué)式為TiO₂，該晶體中氧的配位數(shù)為3．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期，A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和和未成對電子數(shù)相同，則A為氫元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，原子核外電子數(shù)排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，故D為氧元素；C原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為氮元素；A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，該氣體M為HCHO；A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機(jī)溶劑，則N為苯；E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，E原子核外電子數(shù)為18+4=22，故E為Ti，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期，A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和和未成對電子數(shù)相同，則A為氫元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，原子核外電子數(shù)排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，故D為氧元素；C原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為氮元素；A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，該氣體M為HCHO；A、B二種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是常見的有機(jī)溶劑，則N為苯；E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，E原子核外電子數(shù)為18+4=22，故E為Ti．
（1）E為Ti元素，原子核外電子數(shù)為22，基態(tài)原子的外圍電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²；
（2）a．HCHO中O氧原子電負(fù)性很大，能與與水分子形成氫鍵，N為苯，是非極性分子，故a正確；
b．HCHO中C原子形成3個σ鍵，沒有孤電子對，碳原子采用sp²雜化，二氧化碳分子為直線型結(jié)構(gòu)，碳原子采用sp雜化，故b錯誤；
c．苯分子中H-C之間是s-sp²形成的σ鍵，C-C之間是sp²形成的σ鍵，苯分子中含有12個σ鍵和1個大π鍵，故c錯誤；
d．CO₂屬于分子晶體，二氧化硅屬于原子晶體，二氧化碳的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低，故d正確，
故選：ad；
（3）晶胞中Ti原子數(shù)目為1+8×$\frac{1}{8}$=2，氧原子數(shù)目為2+4×$\frac{1}{2}$=4，故氧化物Q的化學(xué)式為TiO₂，晶胞內(nèi)部氧原子周圍有3個Ti原子，該晶體中氧的配位數(shù)為3，
故答案為：TiO₂；3．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，推斷元素是解題關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．