Question

已知A、B、C、D、E五種元素的性質或結構信息如下，請根據信息回答下列問題：
（1）已知短周期元素A、B原子的第一至第四電離能如下表所示：

電離能（kJ/mol）	I1	I2	I3	I4
A	932	1821	15390	21771
B	738	1451	7733	10540

①某同學根據上述信息，推斷B的核外電子排布如圖所示，該同學所畫的電子排布圖違背了______。

②ACl₂分子中A的雜化類型為__________，ACl₂空間構型為__________。
（2）已知C單質曾被稱為“銀色的金子”，與鋰形成的合金常用于航天飛行器，其單質能溶于強酸和強堿。D是周期表中電負性最大的元素。E能形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物。請根據上述信息。
①寫出E元素原子基態時的電子排布式____________________。
②以C單質、鎂、NaOH溶液可以構成原電池，則負極的電極反應式為__________。
③D與Ca²⁺可形成離子化合物，其晶胞結構如圖所示。其中Ca²⁺離子的配位數為__________，若該晶體的密度為ag/cm³，則該晶胞的體積是__________cm³（寫出表達式即可）。

Answer 1

（1）①能量最低原理（2分） ②sp（2分） 直線（2分）
（2）①1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹（2分）
②Al－3e^－＋4OH^－＝AlO₂^－＋2H₂O（2分） ③8； （3分）

解析試題分析：（1）A的第三電離能比第二電離能大很多，這說明A很難失去3個電子，因此A應該是第ⅡA族元素。同樣B的第三電離能比第二電離能大很多，即B也很難失去3個電子，因此B是第ⅡA族元素。 同主族自上而下金屬性逐漸增強，第一電離能逐漸減小，則A是Be，B是Mg。
①根據核外電子排布規律可知，只有排滿了3s才能排3p，所以該示意圖違背了能量最低原理。
②BeCl₂分子中Be含有的孤電子對數是 ＝0，即不含有孤對電子，因此Be的價層電子對數是2，屬于sp雜化，空間構型為直線形。
（2）C單質曾被稱為“銀色的金子”，與鋰形成的合金常用于航天飛行器，其單質能溶于強酸和強堿，因此C是鋁。D是周期表中電負性最大的元素，則D是F。E能形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物，則E是Cu。
①根據核外電子排布規律可知銅元素原子基態時的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹。
②以C單質、鎂、NaOH溶液可以構成原電池，由于鋁能與氫氧化鈉溶液反應，而鎂不能，因此負極是鋁，鎂是正極，則負極的電極反應式為Al－3e^－＋4OH^－＝AlO₂^－＋2H₂O。
③根據晶胞結構可知，鈣離子周圍與鈣離子最近的氟離子有8個（每個面被2個立方體共用），則Ca²⁺離子的配位數為8。晶胞中含有該離子的個數是8× ＋6× ＝4，氟離子是8個，因此 ×6.02×10²³＝4，解得V＝ cm³。
考點：考查元素推斷、電離能、核外電子排布、雜化軌道、空間構型、原電池以及晶胞結構與計算