Question

8．有A、B、C、D四种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30）．A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；D原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子，则：
（1）每摩尔B元素的氢化物晶体中存在氢键数目为2N_A．
（2）A、B、C 三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为HF＞H₂O＞NH₃ （用化学式表示）．
（3）A的最简单氢化物分子的空间构型为三角锥形，其中A原子的杂化类型是sp³．
（4）A的单质中σ键的个数为1，π键的个数为2．
（5）写出基态D原子的价电子排布式：3d¹⁰4s¹．

Answer 1

分析 有A、B、C、D、五种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30），A的基态原子2p能级有3个单电子，则A是N元素；C的基态原子2p能级有1个单电子，且C的原子序数大于A，所以C是F元素，则B是O元素；D原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子，D为铜元素．

解答 解：有A、B、C、D、五种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30），A的基态原子2p能级有3个单电子，则A是N元素；C的基态原子2p能级有1个单电子，且C的原子序数大于A，所以C是F元素，则B是O元素；D原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子，D为铜元素，
（1）B是O元素，氢化物为水，则冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，故1molH₂O中含有2mol氢键，氢键数目为2N_A，故答案为：2N_A；
（2）A、B、C 三种元素为N、O、F，非金属性F＞O＞N，非金属性越强，氢化物稳定性越强，故答案为：HF＞H₂O＞NH₃；
（3）A的最简单氢化物为NH₃，NH₃分子中氮原子价层电子对=3+1=4，且含有一个孤电子对，所以分子空间构型是三角锥型，采取sp³杂化，
故答案为：三角锥型；sp³；
（4）A为N，氮气的结构式为：N≡N，所以氮气分子中含有一个σ键两个π键，故答案为：1；2；
（5）D为铜，根据构造原理知，其基态原子的电子排布式[Ar]3d¹⁰4s¹；价电子排布式为3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹．

点评 本题涉及分子空间构型的判断、杂化方式的判断、第一电离能的判断等知识点，这些都是考试热点，注意第一电离能的变化趋势及异常现象，为易错点．