Question

【題目】有A、B、C、D、E五種原子序數依次增大的元素(原子序數均小于30)。A的基態原子2p能級有3個單電子；C的基態原子2p能級有1個單電子；E的內部各能層均排滿，且有成單電子；D與E同周期，價電子數為2。則：

（1）寫出基態E原子的價電子排布式_____________________。

（2）A的單質分子中π鍵的個數為___________。

（3）A、B、C三元素第一電離能由大到小的順序為__________ (用元素符號表示)。

（4）B元素的氫化物的沸點是同族元素中最高的，原因是______________________。

（5） A的最簡單氫化物分子的空間構型為_______，其中A原子的雜化類型是________。

（6）C和D形成的化合物的晶胞結構如下圖，已知晶體的密度為ρ g/cm3，阿伏加德羅常數為NA，求晶胞邊長a=__________cm。 (用含ρ、NA的計算式表示)

Answer 1

【答案】 略 略 略 略 略 略 略

【解析】試題分析：A的基態原子2p能級有3個單電子，原子核外電子排布為1s22s22p3，則A是N元素；C的基態原子2p能級有1個單電子，且C的原子序數大于A，其原子核外電子排布為1s22s22p5，所以C是F元素，結合原子序數可推知B是O元素；E原子核外有成單電子，其次外層有3個能級且均排滿電子，且原子序數小于30，則E處于第四周期，其基態原子的價電子排布式[Ar]3d104s1，則E是Cu元素；D與E同周期，價電子數為2，則D是Ca元素，

（1）E是銅元素，其基態原子的價電子排布式[Ar]3d104s1，故基態Cu原子的價電子排布式為：3d104s1。

（2）氮氣的結構式為：N≡N，所以氮氣分子中含有一個σ鍵兩個π鍵。

（3）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大呈增大趨勢，但N元素2p能級容納3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能大于同周期相鄰元素，故第一電離能由大到小的順序為F＞N＞O。

（4）水分子間能存在氫鍵，氫鍵比范德華力更強，H2O的沸點是同族元素中最高的。

（5）N元素的簡單氫化物是氨氣，NH3分子中氮原子價層電子對=3+（5—1×3）/2=4，且含有一個孤電子對，所以分子空間構型是三角錐形，N原子采取sp3雜化。

（6）F和Ca形成的化合物為CaF2，由晶胞結構可知，晶胞中白色球數目=8，黑色球數目=8×1/8+6×1/2=4，白色球為F、黑色球為Ca，則m(晶胞質量)=4×78g/ NA="312/" NAg，v(晶胞的體積)=m/ρ=312/ρNAcm3，故可以得到晶胞邊長。