Question

已知A、B、C、D、E、F為前四周期的六種元素，原子序數(shù)依次增大，其中A位于周期表的s的區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同；B原子價(jià)電子排布式為nsⁿnpⁿ，B和E同主族，D原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍；F元素位于元素周期表的第四行、第十一列．試回答下列問(wèn)題：
（1）基態(tài)F原子的核外電子排布式為

 

．
（2）關(guān)于B₂A₂的下列說(shuō)法中正確的是

 

（填選項(xiàng)序號(hào)）．
①B₂A₂中的所有原子都滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
②每個(gè)B₂A₂分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為1：1
③B₂A₂是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)形成的非極性分子
④B₂A₂中心原子的雜化類(lèi)型為sp雜化
（3）B、C、D三種元素第一電離能按由大到小的順序排列為

 

（用元素符號(hào)表示）．
（4）C的氣態(tài)氫化物與C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)生成一種鹽H，H晶體中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有

 

（填選項(xiàng)序號(hào)）．
①離子鍵  ②共價(jià)鍵    ③氫鍵    ④配位鍵    ⑤金屬鍵
（5）基態(tài)E原子的最高能層具有的原子軌道數(shù)為

 

；B和E分別與氧元素形成的最高價(jià)氧化物中，熔沸點(diǎn)較高的是

 

（寫(xiě)化學(xué)式）；
（6）F單質(zhì)的晶體堆積方式為面心立方，其配位數(shù)為

 

；若F的相對(duì)分子質(zhì)量為M，它的晶胞棱長(zhǎng)為a（cm），則F晶體的密度為

 

g?cm^-3．（阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,晶胞的計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：A、B、C、D、E、F為前四周期的六種元素，原子序數(shù)依次增大，其中A位于周期表的s的區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同，則A為H元素；D原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍；D原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故D為O元素；F元素位于元素周期表的第四行、第十一列，則F為Cu；B原子價(jià)電子排布式為nsⁿnpⁿ，由于s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，且p能級(jí)填充電子，故n=2，則B為碳元素；B和E同主族，E的原子序數(shù)小于Cu，只能處于第三周期，故E為Si；C原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為N元素，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F為前四周期的六種元素，原子序數(shù)依次增大，其中A位于周期表的s的區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同，則A為H元素；D原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍；D原子只能有2個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，故D為O元素；F元素位于元素周期表的第四行、第十一列，則F為Cu；B原子價(jià)電子排布式為nsⁿnpⁿ，由于s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，且p能級(jí)填充電子，故n=2，則B為碳元素；B和E同主族，E的原子序數(shù)小于Cu，只能處于第三周期，故E為Si；C原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為N元素，
（1）F為Cu元素，基態(tài)F原子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）①C₂H₂中H原子不滿(mǎn)足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故錯(cuò)誤；
②C₂H₂分子結(jié)構(gòu)式為H-C≡C-H，單鍵為σ鍵、三鍵含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，故C₂H₂分子中σ鍵和π鍵數(shù)目比為3：2，故錯(cuò)誤
③C₂H₂分子中C-H鍵屬于極性鍵，碳碳鍵為非極性鍵，屬于直線(xiàn)型對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，為非極性分子，故正確；
④C₂H₂中心原子C成2個(gè)σ鍵、沒(méi)有孤電子對(duì)，故其雜化類(lèi)型為sp雜化，故正確，
故答案為：③④；
（3）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素原子2p能級(jí)是半滿(mǎn)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；
（4）C為氮元素，C的氣態(tài)氫化物與C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)生成一種鹽H為NH₄NO₃，晶體中存在的化學(xué)鍵類(lèi)型有：離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵，
故答案為：①②④；
 （5）E為Si，基態(tài)原子的最高能層為M層，有s、p、d3個(gè)能級(jí)，分別有1、3、5個(gè)軌道，故具有的原子軌道數(shù)為9；
B和E與氧元素形成的最高價(jià)氧化物分別為CO₂、SiO₂，前者屬于分子晶體，后者屬于原子晶體，故熔沸點(diǎn)較高的是SiO₂，
故答案為：9；SiO₂；
（6）Cu單質(zhì)的晶體堆積方式為面心立方，以頂點(diǎn)Cu原子為研究對(duì)象，與之最近的原子處于面心，每個(gè)頂點(diǎn)Cu原子為12個(gè)面共用，故其配位數(shù)為12；
晶胞中Cu原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故晶胞質(zhì)量為4×

M

NA

g，晶胞棱長(zhǎng)為a（cm），則晶胞體積為a³cm³，則F晶體的密度為（4×

M

NA

）g÷a³cm³=

4M

a3NA

g?cm^-3，
故答案為：12；

4M

a3NA

．

點(diǎn)評(píng)：本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)鍵、電離能、晶體類(lèi)型與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算，難度中等，注意理解識(shí)記中學(xué)常見(jiàn)晶胞結(jié)構(gòu)、理解同周期第一電離能異常原因．