Question

【題目】【化學—物質結構與性質】原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素。其中A的基態原子有3個不同的能級，各能級中的電子數相等；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子的相同；D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序數為29。

（1）F原子基態的外圍核外電子排布式為 。

（2）在A、B、C三種元素中，第一電離能由小到大的順序是 （用元素符號回答）。

（3）元素B的簡單氣態氫化物的沸點 (高于，低于)元素A的簡單氣態氫化物的沸點，其主要原因是 。

（4）由A、B、C形成的離子CAB－與AC2互為等電子體，則CAB－的結構式為 。

（5）在元素A與E所形成的常見化合物中，A原子軌道的雜化類型為 。

（6）由B、C、D三種元素形成的化合物晶體的晶胞如圖所示，則該化合物的化學式為 。

（7）FC在加熱條件下容易轉化為F2C，從原子結構的角度解釋原因 。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d104s1 （2）N＞O＞C （3）高于

B的氫化物分子之間存在氫鍵 （4）[N＝C＝O]－ （5）sp

（6）NaNO2 （7）Cu＋外圍電子3d10軌道全滿穩定，Cu2＋外圍電子3d9軌道電子非全滿和半滿狀態不穩定，所以CuO在加熱條件下容易轉化為Cu2O

【解析】試題分析：原子序數依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素，A的基態原于有3個不同的能級，各能級中的電子數相等，則A是C元素；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子的相同，C原子序數大于A，則C為O元素；B原子序數大于A而小于C，則B是N元素；E和C位于同一主族，且E原子序數小于29，則C是S元素；D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素，原子序數小于S，則D是Na元素；F的原子序數為29，為Cu元素；

（1）F是Cu元素，其原子核外有29個電子，根據構造原理知Cu元素基態原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；

（2）A、B、C分別是C、N、O元素，同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，所以電離能從小到大順序是N＞O＞C；

（3）含有氫鍵的氫化物熔點較高，氨氣分子中含有氫鍵、甲烷中不含氫鍵，所以氨氣熔沸點高于甲烷；

（4）等電子體原子個數相等、價電子數相等，由C、N、O形成的離子OCN-與CO2互為等電子體，根據二氧化碳結構式知OCN-的結構簡式為[N=C=O]－；

（5）在元素C與S所形成的常見化合物CS2中，二硫化碳分子中中心原子價層電子對個數是2且不含孤電子對，所以C原子采用sp雜化；

（6）由N、O、Na三種元素形成的化合物晶體的晶胞如圖所示，該晶胞中N原子個數=1+8×1/8=2、O原子個數=2+16×1/8=4，Na原子個數=8×1/4=2，所以該晶胞中Na、N、O原子個數之比=2：2：4=1：1：2，則化學式為NaNO2；

（7）在原子中電子層全滿、半滿和全空為穩定狀態，Cu+外圍電子3d10軌道全滿穩定，Cu2+外圍電子3d9軌道電子非全滿和半滿狀態不穩定,所以CuO在加熱條件下容易轉化為Cu2O。