Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]

原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素。其中A的基態原子有3個不同的能級，各能級中的電子數相等；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子的相同；D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序數為29。

（1）F基態原子的核外電子排布式為______________________。

（2）在A、B、C三種元素中，第一電離能由小到大的順序是___________（用元素符號回答）。

（3）元素B的簡單氣態氫化物的沸點___________（填“高于”或“低于”）元素A的簡單氣態氫化物的沸點，其主要原因是______________________。

（4）由A、B、C形成的離子CAB與AC2互為等電子體，則CAB的結構式為___________。

（5）在元素A與E所形成的常見化合物中，A原子軌道的雜化類型為___________。

（6）由B、C、D三種元素形成的化合物晶體的晶胞如圖所示，則該化合物的化學式為___________。

（7）FC在加熱條件下容易轉化為F2C，從原子結構的角度解釋原因______________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 C<O<N 高于 NH3分子之間存在氫鍵，而CH4分子間的作用是范德華力，氫鍵比范德華力更強 [N=C=O] sp NaNO2 Cu+外圍電子3d10軌道全充滿穩定，Cu2+外圍電子3d9軌道電子非全充滿狀態不穩定

【解析】A的基態原子有3個不同的能級，各能級中的電子數相等，因此A的核外電子排布式為1s22s22p2，即A為C，C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子的相同，則C為O，則B為N，E和C位于同一主族，則E為S，D為所在周期中原子半徑最大的主族元素，即D為Na，F的原子序數為29，則F為Cu，（1）F為ds區，因此核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；（2）同周期從左向右第一電離能增大，但IIA>IIIA、VA>VIA，第一電離能大小順序是N>O>C；（3）B的氫化物是NH3，A的簡單氫化物是CH4，NH3分子之間存在氫鍵，而CH4分子間的作用是范德華力，氫鍵比范德華力更強；（4）CAB－的化學式為OCN－，AC2的化學式為CO2，兩者為等電子體，它們的結構相似，因此OCN－的結構式為：[N=C=O] ；（5）形成的化合物是CS2，結構式為S=C=S，雜化軌道數等于價層電子對數，即C的雜化類型為sp；（6）根據半徑大小，打黑球是Na，大黑球位于晶胞的棱上，因此真正屬于晶胞的個數為8×1/4=2，大白球為N，小白球為O，兩者形成離子是NO2－，其位于頂點和體心，真正的個數為8×1/8=1=2，因此化學式為NaNO2；（7）FC為CuO，F2C為Cu2O，Cu的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9，Cu＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10，根據洪特規則，處于半滿、全滿、全空，相對穩定，原因是Cu+外圍電子3d10軌道全充滿穩定，Cu2+外圍電子3d9軌道電子非全充滿狀態不穩定。