Question

【題目】A、B、C、D是元素周期表中前36號元素，它們的核電荷數依次增大。第二周期元素A原子的核外成對電子數是未成對電子數的2倍且有3個能級，B原子的最外層p軌道的電子為半充滿結構，C是地殼中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外層電子數與氫原子相同，其余各層電子均充滿。請回答下列問題：

（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序是________（用對應的元素符號表示）；基態D原子的電子排布式為_____。

（2）A的最高價氧化物對應的水化物分子中，其中心原子采取________雜化；BC的立體構型為________（用文字描述）。

（3）1 mol AB-中含有的π鍵個數為________，電子式為__________。

（4）如圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結構示意圖，則該合金中Ca和D的原子個數比________。

（5）鎳元素的原子價電子排布式為_____________________.

鑭鎳合金與上述合金都具有相同類型的晶胞結構XYn，它們有很強的儲氫能力。已知鑭鎳合金LaNin晶胞體積為9.0×10-23 cm3，儲氫后形成LaNinH4.5合金（氫進入晶胞空隙，體積不變），則LaNin中n＝________________（填數值）；氫在合金中的密度為_____________。（寫出表達式即可）

Answer 1

【答案】C<O<N 1s22s22p63s23p63d104s1 sp2 平面三角形 2NA [∶C┇┇N∶]- 1:5 3d,84s2 5 0.083g/cm3

【解析】

A、B、C、D都是前36號元素，它們的核電荷數依次增大，第二周期元素A原子的核外成對電子數是未成對電子數的2倍且有3個能級，故原子核外電子排布為1s22s22p2，故A為C元素；C是地殼中含量最高的元素，所以C是O元素；B原子的最外層p軌道的電子為半滿結構，最外層電子排布為2s22p3，故B為N元素；D是第四周期元素，其原子核外最外層電子數與氫原子相同，其余各層電子均充滿，故D元素原子各層電子數分別為2、8、18、1，是29號Cu元素，據此解答．

(1)C、N、O元素是同一周期元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能C<O<N；

D的原子序數是29，為Cu元素，其原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，

故答案為：C<O<N；1s22s22p63s23p63d104s1；

(2)H2CO3中C原子最外層電子數全部成鍵，沒有孤電子對，成1個C=O雙鍵，2個CO單鍵，雜化軌道數目為3，采取sp2雜化，NO3中N原子形成3個δ鍵，孤電子對=（5+13×2）÷2=0，則應為平面三角形，

故答案為：sp2；平面三角形；

(3)將CN中C原子及1個負電荷換成1個N原子，可得的等電子體N2，CN中形成C≡N三鍵，1個CN含有2個π鍵，故1molCN中含有的π鍵個數為2NA，電子式[∶C┇┇N∶]-

故答案為：2NA；[∶C┇┇N∶]-；

(4)由晶胞結構可知，Ca原子處于頂點，晶胞中含有Ca原子數目為8×=1，Cu原子處于晶胞內部與面上、面心，晶胞中Cu數目為1+4×+4×=5，故該合金中Ca和Cu的原子個數比為1:5，

故答案為：1:5；

(5)鎳是28號元素，原子序數是28，核外電子數是28，價電子排布式為3d,84s2，

由(4)知n=5，晶胞中擁有4.5個H原子，氫在合金中的密度為g÷9.0×1023cm3=0.083g/cm3，

故答案為：3d,84s2；5；0.083g/cm3。