Question

已知元素A、B、C、D和E的原子序數依次增大。A、B、C、D四種元素核電荷數均小于20，A、B同主族；B、C、D元素的基態原子具有相同的能層數，它們的基態原子中p能級上未成對電子數分別為1、3、1；E是周期表中（除放射性元素外）第一電離能最小的元素。回答下列問題：
（1）寫出下列元素的符號：A       、E       。
（2）C元素的價電子排布圖為：                            ；
該排布遵循的原理主要有：                                        （答完整得分）。
（3）C、D元素形成的化合物主要有：          （填化學式，答完整得分）；其中相對分子質量較小的分子為      分子（填“極性”或“非極性”），該分子的空間構型為        ，中心原子的雜化方式是       。
（4）化合物BD₃的熔點190℃、沸點182.7℃，那么BD₃的晶體類型為     ；事實上，在BD₃的化合物中往往以B₂D₆的形式存在，該形式的存在是由于     形成的。（選填“氫鍵”、“范德華力”、“離子鍵”、“配位鍵”）
（5）下圖為幾種晶胞（或晶胞的1/8）示意圖，其中和代表兩種不同的粒子。E與D形成的化合物的晶胞是下列中的  （填序號），在該晶胞中陽離子的配位數為  。

Answer 1

（1）B      Cs  （2）      構造原理、泡利原理、洪特規則
（3）PCl₃、PCl₅    極性      三角錐形        sp³ 
（4）分子晶體    配位鍵      （5）B      8

試題分析：（1）B、C、D元素的基態原子具有相同的能層數，它們的基態原子中p能級上未成對電子數分別為1、3、1，且原子序數依次遞增，都小于20，所以B是硼或鋁元素，由于A和B是同主族的，且A的原子序數最小，所以B是Al，A是B，則C是P，D是Cl。E是周期表中（除放射性元素外）第一電離能最小的元素，由于金屬性越強，第一電離能越小，所以E是Cs。
（2）根據構造原理可知，P元素的價電子排布圖為，該排布圖除了遵循構造原理外，還遵循了泡利原理、洪特規則。
（3）P和Cl形成的化合物有PCl₃、PCl₅。其中相對分子質量較小的PCl₃，由于P原子含有1對孤對電子，所以是三角錐形結構，屬于極性分子，而中心原子P原子是sp3雜化。
（4）根據氯化鋁的熔沸點較低可知，該化合物形成的晶體應該是分子晶體。由于氯元素含有孤對電子，而鋁元素含有空軌道，所以還可以形成配位鍵。
（5）氯化銫形成的晶體是離子晶體，晶體中配位數是8，所以答案選B。
點評：該題以“周期表中元素的推斷”為載體，考查學生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質和相應原子結構的周期性遞變規律的認識和掌握程度。考查了學生對物質結構與性質關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力。