Question

【题目】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种元素，A的一种同位素可用于考古中测定生物的死亡年代； B与A同周期，其s能级电子数比p能级电子数多；C原子的最外层电子数是次外层的3倍；D与B同主族；E的原子序数为29．回答下列问题：
（1）五种元素中第一电离能最大的是（填元素符号），其中D原子价电子排布图为 ．
（2）元素B的简单气态氢化物的沸点填“高于”或“低于”）元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是； A的简单气态氢化物中心原子的杂化轨道类型为 ．
（3）BC3﹣的立体构型为 ， 与其互为等电子体的分子是（写化学式）．
（4）EC在加热条件下容易转化为E2C，从原子结构的角度解释原因；E原子的外围电子排布式为 ， E晶体的堆积方式为（填序号） ①简单立方堆积 ②体心立方堆积
③六方最密堆积 ④面心立方最密堆积
（5）硼与D可形成一种耐磨材料F，其结构与金刚石相似（如图），可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成．写出合成F的化学方程式： ． F的晶胞边长为a pm，则该晶体密度的表达式为gcm﹣3 ． （用含a、NA的式子表示，不必化简）．

Answer 1

【答案】
（1）N；
（2）高于；NH3分子之间存在氢键；sp3
（3）平面三角形；SO3
（4）Cu2+离子外围电子排布为3d9 ， 而Cu+离子外围电子排布为3d10 ， 为全满稳定状态，Cu2O更稳定；3d104s1；④
（5）BBr3+PBr3+3H2 ?BP+6HBr；
【解析】解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种元素，A的一种同位素可用于考古中测定生物的死亡年代，则A为碳元素； B与A同周期，其s能级电子数比p能级电子数多，原子核外电子数排布式为1s22s22p3 ， 则B为N元素；C原子的最外层电子数是次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；D与B同主族，则D为P元素；E的原子序数为29，则E为Cu．（1.）非金属性越强第一电离能越大，N元素原子2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故N元素的第一电离能最大，
D为P元素，原子价电子排布式为3s23p3 ， 原子价电子排布图为 ，
所以答案是：N； ；
（2.）元素A、B的简单气态氢化物分别为CH4、NH3 ， NH3分子之间存在氢键，沸点高于甲烷的，甲烷分子中C原子形成4个C﹣H将，没有孤对电子，故碳原子采取sp3杂化，
所以答案是：高于；NH3分子之间存在氢键；sp3；
（3.）NO3﹣中N原子孤电子对数= =0，价层电子对数=3+0=3，立体构型为平面三角形，与其互为等电子体的分子是SO3 ，
所以答案是：平面三角形；SO3；
（4.）Cu2+离子外围电子排布为3d9 ， 而Cu+离子外围电子排布为3d10 ， 为全满稳定状态，Cu2O更稳定，CuO在加热条件下容易转化为Cu2O，
Cu原子的外围电子排布式为：3d104s1 ， Cu晶体的堆积方式为面心立方最密堆积，
所以答案是：Cu2+离子外围电子排布为3d9 ， 而Cu+离子外围电子排布为3d10 ， 为全满稳定状态，Cu2O更稳定；3d104s1；④；
（5.）硼与P可形成一种耐磨材料F，其结构与金刚石相似（如图），则F为BP，可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成，合成F的化学方程式：BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr，
金刚石晶胞中C原子数目为4+8× +6× =8，则晶胞中B、P原子数目均为4，晶胞质量为4× g，晶胞边长为a pm，则该晶体密度为4× g÷（a×10﹣10 cm）3= gcm﹣3 ．
所以答案是：BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr； ．