Question

【題目】前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大。A元素的基態陰離子的電子排布式與基態鋰離子的相同，A和E位于同主族，基態B原子核外有3個能級且各能級上容納的電子數相等，基態D原子核外有2個未成對電子，最外能層符號為L。+1價F離子的3d能級達到全充滿結構。

回答下列問題：

(1)基態C原子價電子排布圖為_________。

(2)B、C、D三種元素第一電離能由大到小排序為____(填元素符號，下同)，它們的電負性由小到大排序為____。

(3)標準狀況下，a L C2氣體含π鍵的物質的量為__。與C2D互為等電子體的分子有___(任寫一種)。B、C分別與D構成的陰離子中，立體構型為平面三角形的有___(填離子符號)。

(4)由A、B、C、D中的幾種原子構成的分子中，含極性鍵的非極性分子有___(填一種，下同)；既含極性鍵，又含非極性鍵的極性分子有___。

(5)C、F組成的晶體的晶胞如圖所示。已知該晶體密度為ρ g·cm-3，NA代表阿伏加德羅常數的值，則C、F最近的核間距為____ pm。

(6)A和E組成晶體，其晶胞如圖所示。E粒子周圍有___個E緊密相鄰且最近；連接與E粒子等距離且最近的A粒子構成的形狀是_____。

Answer 1

【答案】 N>O>C C<N<O mol CO2、CS2等 、 CH4、CO2、C2H4、C2H2等(任寫一種) N2H4、H2O2等(任寫一種) 12 正八面體形

【解析】

基態鋰離子的電子排布式為1s2，A元素的基態陰離子的電子排布式與基態鋰離子的相同，則A為H；

基態B原子核外有3個能級且各能級上容納的電子數相等，則B的核外電子排布式為1s22s22p2，則B為C；

基態D原子核外有2個未成對電子，最外能層符號為L，則D原子核外電子排布式為1s22s22p4，有2+2+4=8個電子，則D為O；

B(C)、C、D(O)原子序數依次增大，則C為N；

+1價F離子的3d能級達到全充滿結構，則基態F原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1，則F為Cu；

E和A(H)同主族，且原子序數比D(O)大，比F(Cu)小，則E為Na或K；

綜上所述，A、B、C、D、E、F分別為：H、C、N、O、Na或K、Cu，據此解答。

(1)C為N元素，基態N原子有5個價電子，其價電子排布圖為，故答案為：；

(2)B(C)、C(N)、D(O)位于同一周期，一般情況下，同周期元素從左往右，第一電離能增大，C的第一電離能最小，N的核外電子排布式為1s22s22p3，O的核外電子排布式為1s22s22p4，N的2p軌道半充滿，比O穩定，第一電離能比O大，即第一電離能：N>O>C。元素的非金屬越強，電負性越大，即電負性：C<N<O，故答案為：N>O>C；C<N<O；

(3)C為N，C2即N2，標準下，aLN2的物質的量=，1個N2中含2個π鍵，則a L C2氣體含π鍵的物質的量==mol。C2D即N2O，原子數和價電子數均相等的微粒互為等電子體，N2O分子中原子數為3，價電子數為16，與其互為等電子體的有CO2、CS2等。B(C)、C(N)分別與D(O)構成的陰離子有CO32-、NO3-、NO2-等，、為平面三角形，NO2-為V形，故答案為：mol；CO2、CS2等；、；

(4)由A(H)、B(C)、C(N)、D(O)中的幾種原子構成的分子有H2O、NH3、CH4、CO2、C2H4、C2H2、CO、NO、NO2等，其中，CH4的空間構型為正四面體，CO2為直線形分子，C2H4為平面型分子且鍵角為120°，C2H2為直線形分子，以上四種分子正負電荷中心重合，均為含有極性鍵的非極性分子，故答案為：CH4、CO2、C2H4、C2H2等(任寫一種)；

(5)C為N、F為Cu，根據均攤法可知，黑球所代表的原子個數==3，白球所代表的原子個數==1，所以白球代表N，黑球代表Cu，該晶體為Cu3N，則一個晶胞的質量=g=g，設晶胞參數為apm，則g=(a×10-10cm)3×ρ g·cm-3，則a=，所以C(N)、F(Cu)最近的核間距==pm，故答案為：；

(6)A和E組成晶體，其晶胞類似NaCl晶胞，E周圍有12個E粒子緊密相鄰且最近。E周圍等距離且最近的A粒子有6個，連接這6個A，構成正八面體，故答案為：12；正八面體。