Question

【題目】有A、B、C、D、E五種原子序數(shù)依次增大的元素(原子序數(shù)均小于30)。A的基態(tài)原子2p能級(jí)有3個(gè)單電子；C的基態(tài)原子2p能級(jí)有1個(gè)單電子；E的內(nèi)部各能層均排滿(mǎn)，且最外層有一個(gè)電子；D與E同周期，價(jià)電子數(shù)為2。則：

（1）寫(xiě)出基態(tài)E原子的價(jià)電子排布式___________。

（2）A的單質(zhì)分子中π鍵的個(gè)數(shù)為________。

（3）A、B、C三種元素第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_______(用元素符號(hào)表示)

（4）B元素的氫化物的沸點(diǎn)是同族元素中最高的，原因是_______。

（5）A的最簡(jiǎn)單氫化物分子的空間構(gòu)型為_____，其中A原子的雜化類(lèi)型是__。

（6）C和D形成的化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，已知晶體的密度為ρg·cm-3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，求晶胞邊長(zhǎng)a=__________ pm. (用ρ、NA，C和D化合物的摩爾質(zhì)量為M g.mol-1的計(jì)算式表示)

Answer 1

【答案】 3d104s1 2 F＞N＞O 水分子間 氫鍵 三角錐形 sp3 1010

【解析】有A、B、C、D、E五種原子序數(shù)依次增大的元素（原子序數(shù)均小于30），A的基態(tài)原子2p能級(jí)有3個(gè)單電子，原子核外電子排布為1s22s22p3，則A是N元素；C的基態(tài)原子2p能級(jí)有1個(gè)單電子，且C的原子序數(shù)大于A，其原子核外電子排布為1s22s22p5，所以C是F元素；B的原子序數(shù)介于氮、氟之間，故B為O元素；E原子核外有成單電子，其次外層有3個(gè)能級(jí)且均排滿(mǎn)電子，且原子序數(shù)小于30，則E處于第四周期，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式[Ar]3d104s1，則E是Cu元素；D與E同周期，價(jià)電子數(shù)為2，則D是Ca元素，據(jù)此解答。

根據(jù)以上分析，

（1）E是銅元素，根據(jù)構(gòu)造原理知，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式[Ar]3d104s1，故基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為：3d104s1；

因此，本題正確答案是：3d104s1；
（2）氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)式為：N≡N，所以氮?dú)夥肿又泻�有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵；

因此，本題正確答案是：2；
（3）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì)，但N元素2p能級(jí)容納3個(gè)電子，處于半滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能大于同周期相鄰元素，則第一電離能由大到小的順序?yàn)镕＞N＞O；

因此，本題正確答案是：F＞N＞O；
（4）B元素的氫化物是水，水分子間能存在氫鍵，氫鍵比范德華力更強(qiáng)，H2O的沸點(diǎn)是同族元素中最高的；

因此，本題正確答案是：水分子間氫鍵；
（5）N元素的簡(jiǎn)單氫化物是氨氣，NH3分子中氮原子價(jià)層電子對(duì)=3+=4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以分子空間構(gòu)型是三角錐形，N原子采取sp3雜化；

因此，本題正確答案是：三角錐形；sp3；
（6）F和Ca形成的化合物為CaF2，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中白色球數(shù)目=8、黑色球數(shù)目=8×+6×=4，白色球?yàn)镕、黑色球?yàn)镃a，則晶胞質(zhì)量=4×=g，

晶胞的體積===cm3，故晶胞邊長(zhǎng)a=cm=1010pm。

因此，本題正確答案是：1010。