Question

有A、B、C、D、E五種元素，其中A、B、C、D為短周期元素，A元素的周期數、主族數、原子序數相同；B原子核外有3種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數相同；C原子的價電子構型為cs^ccp^c+1，D元素的原子最外層電子數比次外層電子數少2個，D的陰離子與E的陽離子電子層結構相同，D和E可形成化合物E₂D．
（1）上述元素中，第一電離能最小的元素的原子結構示意圖為

 

；D的價電子排布式圖為

 

；
（2）下列分子結構圖中的●和○表示上述元素的原子中除去最外層電子的剩余部分，小黑點表示沒有形成共價鍵的最外層電子，短線表示共價鍵．

則在以上分子中，中心原子采用sp³雜化形成化學鍵的是

 

（填寫分子的化學式）； 在③的分子中有

 

個σ鍵和

 

個π鍵．
（3）A、C、D可形成既具有離子鍵又具有共價鍵的化合物，其化學式可能為

 

；足量的C的氫化物水溶液與CuSO₄ 溶液反應生成的配合物，其化學式為

 

，請說出該配合物中中心原子與配位體及內界與外界之間的成鍵情況：

 

．

Answer 1

分析：有A、B、C、D、E五種元素，其中A、B、C、D為短周期元素，A元素的周期數、主族數、原子序數相同，則A為H元素；B原子核外有3種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數相同，則其原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，則B為碳元素；C原子的價電子構型為cs^ccp^c+1，s能級容納2個電子，則c=2，其價電子構型為2s²2p³，則C為氮元素；D元素的原子最外層電子數比次外層電子數少2個，C應有三個電子層，最外層電子數為6，則D為S元素；D的陰離子與E的陽離子具有相同的電子排布，離子核外電子數為18，兩元素可形成化合物E₂D，E在第四周期第ⅠA族，則E為K元素，據此解答．

解答：解：有A、B、C、D、E五種元素，其中A、B、C、D為短周期元素，A元素的周期數、主族數、原子序數相同，則A為H元素；B原子核外有3種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子數相同，則其原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，則B為碳元素；C原子的價電子構型為cs^ccp^c+1，s能級容納2個電子，則c=2，其電子構型為2s²2p³，則C為氮元素；D元素的原子最外層電子數比次外層電子數少2個，C應有三個電子層，最外層電子數為6，則D為S元素；D的陰離子與E的陽離子具有相同的電子排布，離子核外電子數為18，兩元素可形成化合物E₂D，E在第四周期第ⅠA族，則E為K，
（1）同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能減小，故K的第一電離能最小，原子結構示意圖為，D為S元素，第三周期第Ⅳ族，其價電子構型為3s²3p⁴，排布圖為，故答案為：；；
（2））①為氨氣、②為甲烷、③為乙烯、④為水，其中氨氣、甲烷和水的中心原子均以sp³雜化形成化學鍵，在乙烯中，含有一個碳碳雙鍵（其中1個為σ鍵，另1個為π鍵）和4個碳氫單鍵（均為σ鍵），故答案為：NH₃、CH₄、H₂O；5；1；
（3）H、N、S可形成既具有離子鍵又具有共價鍵的化合物，其化學式可能為NH₄HS或（NH₄）₂S；C的氫化物為NH₃，足量的NH₃水溶液與CuSO₄ 溶液反應生成的配合物為[Cu（NH₃）₄]SO₄，存在的化學鍵有配位鍵和離子鍵，內界中銅離子與氨分子配體之間以配位鍵相結合，外界銅氨絡離子與硫酸根離子之間以離子鍵相結合，
故答案為：NH₄HS或（NH₄）₂S；[Cu（NH₃）₄]SO₄；內界中銅離子與氨分子之間以配位鍵相結合，外界銅氨絡離子與硫酸根離子之間以離子鍵相結合．

點評：本題綜合考查物質結構與性質知識，涉及核外電子排布、化學鍵及雜化類型等知識，難度中等，注意配位鍵的形成．