Question

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．其中A原子核外成对电子数是

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大．其中A原子核外成对电子数是未成对电子数的2倍，B原子的外围电子排布为nsnnpn+1，C元素是地壳中含量最高的元素，化合物D2E的晶体为离子晶体，E原子核外M层中只有两对成对电子；F原子核外最外层电子数与D相同，其余各层电子均充满．请根据以上信息，回答下列问题：（用所对应的元素符号或化学式表示）（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为______．（2）C的氢化物的熔点比E的氢化物的熔点______（填高或低），理由是______．（3）E的最高价氧化物对应的水化物分子中其中心原子采取______杂化，E的最高价氧化物分子的空间构型是______．（4）F的核外电子排布式是______，F的高价离子与B的简单氢化物形成的配离子的化学式为______．（5）已知A、C形成的化合物甲与B的单质结构相似，推算甲中?键与π键数目之比为______．（6）B、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示（其中B显-3价），则其化学式为______；（每个球均表示1个原子）

Answer 1

A原子核外成对电子数是未成对电子数的2倍，故原子核外电子排布为1s²2s¹或1s²2s²2p²，所以A为Li或C，结合（5）A、C形成的化合物甲与B的单质结构相似，可推知A为C；B原子的外围电子排布为nsⁿnpⁿ⁺¹，故原子核外电子排布为1s²2s²2p³，B为N；C元素是地壳中含量最高的元素，故C是O；E原子核外M层中只有两对成对电子，故原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，E为S；D₂E的晶体为离子晶体，所以D显+1价，且原子序数介于C、E之间，故D为Na；F原子核外最外层电子数与D相同，其余各层电子均充满，故F元素原子各层电子数分别为2、8、18、1，是29号Cu元素，
（1）C、O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，Na是第三周期ⅠA族金属元素，故第一电离能Na＜C＜O＜N，故答案为：Na＜C＜O＜N；
（2）C的氢化物为H₂O，E的氢化物为H₂S，由于水分子之间有氢键而硫化氢分子之间没有，所以水的沸点高于硫化氢，故答案为：高，水分子间形成氢键；
（3）E的最高价氧化物对应的水化物分子H₂SO₄，其中心原子的价层电子对数为

6+2

2

=4，所以中心原子按sp³方式杂化，SO₃中，中心原子的价层电子对数为

6

2

=3，孤电子对数为0，所以分子的空间构型是平面正三角形，故答案为：sp³，平面正三角形；
（4）Cu元素的核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，Cu的高价离子与N的简单氢化物（即氨分子）形成的配离子的化学式为[Cu（NH₃）₄]²⁺，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）；[Cu（NH₃）₄]²⁺；
（5）CO与N₂的结构相似，而中有一个σ键两个π键，所以CO中σ键和π键数目之比为1：2，故答案为：1：2；
（6）根据均摊法可知，在晶胞中含有实心球的个数为：12×

1

4

=3，空心球的个数为：8×

1

8

=1，其中N显-3价，则铜显+1价，所以实心球代表铜，空心球代表氮，所以化学式为：Cu₃ N，故答案为：Cu₃ N．