Question

已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．B原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點是同主族元素的氫化物中最低的．D原子得到一個電子后3p軌道全充滿．A⁺比D原子形成的離子少一個電子層．C與A形成A₂C型離子化合物．E的原子序數為26，E原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物．請根據以上情況，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）
（1）A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為

Na＜S＜P＜Cl

．
（2）C的氫化物分子是

極性

（填“極性”或“非極性”）分子．
（3）化合物BD₃的分子空間構型是

三角錐形

．
（4）E的一種常見配合物E（CO）₅常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑．據此可判斷E（CO）₅的晶體類型為

分子晶體

；E（CO）₅在一定條件下發生分解反應：E （CO）₅═E （s）+5CO，反應過程中，斷裂的化學鍵只有配位鍵，形成的化學鍵是

金屬鍵

．
（5）金屬E單質的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞如圖所示．體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的E原子個數之比為

1：2

．

Answer 1

分析：B原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點是同主族元素的氫化物中最低的，電子排布式應為1S²2S²2P⁶3S²3P³，為P元素，不可能是氮元素，否則沸點不是最低，D原子得到一個電子后3p軌道全充滿，原子的電子排布式應為1S²2S²2P⁶3S²3P⁵，為Cl元素，A⁺比D原子形成的離子少一個電子層，則A應為Na元素，C與A形成A₂C型離子化合物，則C應為第ⅥA主族元素，根據核電荷數A＜B＜C＜D＜E可知應為S元素，E的原子序數為26，為Fe元素．
（1）根據A、B、C、D在周期表中的位置和第一電離能的遞變規律判斷第一電離能的大小順序；
（2）根據分子中正負電荷的重心是否重合判斷分子的類型；
（3）利用價層電子對數互斥模型判斷分子的立體構型；
（4）根據物理性質判斷晶體類型，根據生成金屬單質分析；
（5）根據晶胞中微粒個數的分配方法計算．

解答：解：（1）在元素周期表中，同一周期元素的第一電離能從左到右逐漸增大，同一主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小，據此可判斷四種元素的第一電離能的順序為：Na＜S＜P＜Cl，故答案為：Na＜S＜P＜Cl；
（2）C的氫化物為H₂S，分子立體構型和水分子相似，為V形，分子中正負電荷中心不重疊，為極性分子，故答案為：極性；
（3）PCl₃中含有3個δ鍵，孤電子對數為

5-1×3

2

=1，所以分子的空間構型是三角錐形，故答案為：三角錐形；
（4）分子常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，應為分子晶體所具有的性質；E的原子序數為26，為Fe元素，E（CO）₅在一定條件下發生分解反應：E （CO）₅═E （s）+5CO，反應生成鐵單質，所以形成了金屬鍵，故答案為：分子晶體；金屬鍵；
 （5）根據晶胞中微粒個數的分配方法計算，體心立方晶胞實際含有的E原子個數為

1

8

×8+1=2，面心立方晶胞中實際含有的E原子個數為

1

8

×8+

1

2

×6=4，故二者比值為1：2，故答案為：1：2．

點評：本題考查元素推斷題，推斷出元素的種類是解答本題的關鍵，推斷時注意從原子的核外電子排布特點以及元素的特殊性質為突破口解答，本題具有一定難度．