Question

【題目】前四周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大，A元素原子的核外電子只有一種運動狀態；基態B原子s能級的電子總數比p能級的多1；基態C原子和基態E原子中成對電子數均是未成對電子數的3倍；D形成簡單離子的半徑在同周期元素形成的簡單離子中最小。回答下列問題：

(1)元素A、B、C中，電負性最大的是____(填元素符號，下同)，元素B、C、D第一電離能由大到小的順序為________。

(2)與同族其它元素X形成的XA3相比，BA3易液化的原因是________；BA3分子中鍵角________109°28′(填“＞”“＜”或“＝”)，原因是________。

(3)BC3－離子中B原子軌道的雜化類型為____________，BC3－離子的立體構型為________________。

(4)基態E原子的電子排布式為________；C、E形成的化合物EC5(其中E的化合價為＋6)中σ鍵與π鍵數目之比為________；

(5)化合物DB是人工合成的半導體材料，它的晶胞結構與金剛石(晶胞結構如圖所示)相似。若DB的晶胞參數為a pm，則晶體的密度為_____g·cm－3(用NA表示阿伏加德羅常數)。

Answer 1

【答案】O N＞O＞Al NH3分子間易形成氫鍵 ＜ 孤電子對對成鍵電子對的排斥作用強于成鍵電子對之間的排斥作用 sp2 三角形 1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1) 7:1 ×1030

【解析】

前四周期元素A、B、C、D、E的原子序數依次增大，A元素原子的核外電子只有一種運動狀態，A為H元素；基態B原子s能級的電子總數比p能級的多1，核外電子排布為1s22s22p3，為N元素；基態C原子和基態E原子中成對電子數均是未成對電子數的3倍，核外電子排布為1s22s22p4、1s22s22p63s23p63d54s1，則C為O元素，E為Cr元素；D形成簡單離子的半徑在同周期元素形成的簡單離子中最小，則D為該周期中原子序數最大的金屬元素，因此D為Al元素。據此分析解答。

根據上述分析，A為H元素，B為N元素，C為O元素，D為Al元素，E為Cr元素。

(1)元素的非金屬性越強，電負性越大，元素H、N、O中，電負性最大的是O元素；同一周期，從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素，同一主族，從上到下，第一電離能逐漸減小，

元素N、O、Al的第一電離能由大到小的順序為N＞O＞Al，故答案為：O；N＞O＞Al；

(2)NH3分子間易形成氫鍵，導致氨氣易液化；NH3中中心原子N的價層電子對數為4，孤電子對數為1，其VSEPR模型為四面體構型，NH3分子中N原子采用sp3雜化，為三角錐結構，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用強于成鍵電子對之間的排斥作用，使得氨氣分子中鍵角小于109°28′，故答案為：NH3分子間易形成氫鍵；＜；孤電子對對成鍵電子對的排斥作用強于成鍵電子對之間的排斥作用；

(3)NO3－離子中N原子的價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數=3+=3，采用sp2雜化，立體構型為三角形，故答案為：sp2；三角形；

(4) E為Cr元素，基態E原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1)；C、E形成的化合物CrO5(其中E的化合價為＋6)，結構為，其中σ鍵與π鍵數目之比為7:1，故答案為：1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar] 3d54s1)；7:1；

(5)AlN晶胞中含有N或Al原子數為4，8×+6×=4，晶胞質量為g，因此晶胞的密度==×1030 g·cm－3，故答案為：×1030。