Question

現有A、B、C、D、E、F原子序數依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期。B元素含有3個能級，且每個能級所含的電子數相同；D的原子核外有8個運動狀態不同的電子；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，且E元素的基態原子有4個未成對電子。請回答下列問題：
（1）用元素符號表示B、C、D三種元素的第一電離能由低到高的順序      。
（2）下列說法錯誤的是       。
A．二氧化硅的相對分子質量比二氧化碳大，所以沸點：SiO₂＞CO₂
B．電負性順序：C＜N＜O＜F
C．N₂與CO為等電子體，化學性質相似
D．由于水分子間存在氫鍵，所以穩定性：H₂O＞H₂S
（3）E元素的+2價氧化物的熔點比+3價氧化物        （高或低），原因是          。
（4）B單質的一種同素異形體的晶胞如圖甲所示，若晶體的密度為ρg/cm³，阿伏加德羅常數的值為N_A，則晶體中最近的兩個原子之間的距離為     cm。
（5）F離子是人體內多種酶的輔因子，人工模擬酶是當前研究的熱點。
① F原子的外圍電子排布式為________。向F的硫酸鹽溶液中通入過量C與A形成的氣體N，可生成[F(N)₄]²⁺，該離子的結構式為       。
②某化合物與F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價為＋1)結合形成圖乙所示的離子：該離子中碳原子的雜化方式有        。
       
圖甲                      圖乙

Answer 1

（1）C<O<N(2分)
(2)ACD(2分)
(3)低(1分)   Fe²⁺半徑比Fe³⁺大，所帶電荷也小于Fe³⁺，FeO的晶格能比Fe₂O₃的小(2分)
（4）   
（5）①3d¹⁰4s¹ （1分）          （2分） 
②sp²、sp³（2分）

試題分析：B元素含有3個能級1s、2s、2p，且每個能級所含的電子數相同，都是2個電子，則B為C元素；D的原子核外有8個運動狀態不同的電子，所以D是O元素；則C是N元素；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，說明E、F是第四周期元素，因為前三周期相鄰主族元素的原子序數只差1，E元素的基態原子有4個未成對電子，則E為26號元素Fe，F為29號元素Cu。
（1）同周期元素第一電離能隨核電荷數增大而升高，但N的2p軌道電子是半充滿，比較穩定，不易失去，所以C、N、O三種元素的第一電離能由低到高的順序是C<O<N；
（2）A、二氧化硅是原子晶體，二氧化碳是分子晶體，所以沸點：SiO₂＞CO₂，A錯誤；B、同周期元素隨核電荷數增大而增強，正確；C、N₂與CO為等電子體，具有相似的化學結構，錯誤；D、氫鍵與熔沸點高低有關，因為O的原子半徑小于S的原子半徑，所以H₂O分子中共價鍵比H₂S強，所以水更穩定，錯誤，答案選ACD；
（3）FeO的沸點比Fe₂O₃低，是因為Fe²⁺半徑比Fe³⁺大，所帶電荷也小于Fe³⁺，FeO的晶格能比Fe₂O₃的小的緣故；
（4）該晶胞中有8×1/8+6×1/2+4=8個C原子，設晶胞的棱長是acm,則ρ="8×12" N_A/a³, 晶體中最近的兩個原子是以面對角線一半的兩端的C原子構成的正四面體中心與頂點的距離，利用數學知識課求解，答案為。
（5）①F為29號Cu，外圍電子的排布式為3d¹⁰4s¹，N為氨氣，向硫酸銅溶液中通入過量氨氣，生成四氨合銅絡離子，其結構式為

②C與N(或C)以不飽和鍵結合時是sp²雜化，以飽和鍵結合時為sp³雜化。