Question

A、B、C、D是元素周期表中前36號元素，它們的核電荷數依次增大。第二周期元素A原子的核外成對電子數是未成對電子數的2倍且有3個能級，B原子的最外層p軌道的電子為半充滿結構，C是地殼中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外層電子數與氫原子相同，其余各層電子均充滿。請回答下列問題：
(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序是________(用對應的元素符號表示)；D原子的基態電子排布式為____________________________________________________。
(2)A的最高價氧化物對應的水化物分子中，其中心原子采取________雜化；BC的空間構型為________(用文字描述)。
(3)1 mol AB^－中含有的π鍵個數為________。
(4)如圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結構示意圖，則該合金中Ca和D的原子個數比是________。

(5)鑭鎳合金與上述合金都具有相同類型的晶胞結構XY_n，它們有很強的儲氫能力。已知鑭鎳合金LaNi_n晶胞體積為9.0×10^{－23 cm3}，儲氫后形成LaNi_nH_4.5合金(氫進入晶胞空隙，體積不變)，則LaNi_n中n＝________(填數值)；氫在合金中的密度為________。

Answer 1

(1)C＜O＜N　1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹
(2)sp²　平面三角形　(3)2N_A或2×6.02×10²³
(4)1∶5　(5)5　0.083 g·cm^－3

根據題中已知信息，第二周期元素A原子的核外成對電子數是未成對電子數的2倍且有3個能級可知，A為碳元素，B為氮元素，C為氧元素，D為銅元素。晶胞的原子個數計算主要注意D原子個數計算，在晶胞上、下兩個面上共有4個D原子，在前、后、左、右四個面上共有4個D原子，在晶胞的中心還有一個D原子。鑭鎳合金儲氫后，1 mol晶體中氫元素的質量為4.5 g，則氫在合金中的密度為＝0.083 g·cm^－3。