Question

【题目】己知A、B、C、D、E、F、G都是周期表中前四周期的元素，他们的原子序数依次增大。其中A原子的L层有2个未成对电子。D是电负性最大的元素，E与F同主族，E的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。G3+离子3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况，回答下列问题:（答题时，用所对应的元素符号表示）

⑴A、B、C的第一电离能由小到大的順序为_____________。D的核外有____种运动状态不同的电子。

⑵A的最简单氢化物属于______(填“极性分子”和“非极性分子”)。AH3+离子空间构型是________，其中心原子采取______杂化。

⑶G和M (质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表：

元素		M	G
电离能 (kJmol-1)	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

比较两元素的I2、I3可知，气态M2+再失去一个电子比气态G2+再失去一个电子难。其原因是____________；

⑷晶体熔点：EC____FC (填“ > ”、“<”或“=”)，原因是_______________。

(5)H2S和C元素的一种氢化物(分子式为H2C2)的主要物理性质比较如下：

	熔点/K	沸点/K	标准状况时在水中的溶解度
h2s	187	202	2.6
H2C2	272	423	以任意比互溶

h2s和H2C2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因___________。

(6)FD2晶胞如图，已知DF核间距为a pm，则该晶体密度ρ=______g㎝-3(用带a、NA的算式表示，不必化简）

Answer 1

【答案】 C<0<N 9 非极性分子 平面三角形 sp2杂化 Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定 > MgO与CaO都为离子晶体，Mg2+半径小于Ca2+，则MgO的晶格能大于CaO,所以熔点高 H2O2分子间存在氢键、与水分子可形成氢键

【解析】A、B、C、D、E、G都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大，D是电负性最大的元素，D为F元素；A原子的L层有2个未成对电子，核外电子排布式为1s22s22p2、1s22s22p4，A的原子序数最小，则A为C元素，根据原子序数依次增大，B为N元素，C为O元素；E与F同主族，E的二价阳离子与O2-具有相同的电子层结构，则E为Mg，F为Ca；G3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则G原子核外电子排布为1s22s22p63s23d64s2，则G为Fe元素；

⑴同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，由于N的2p电子为半充满状态性质稳定，则第一电离能大于O，则第一电离能C＜O＜N；F原子核外有9个电子，则核外有9种运动状态不同的电子；

⑵A的最简单氢化物是CH4，甲烷分子中价层电子对个数是4且不含孤电子对，所以甲烷分子为正四面体结构，C原子采用sp3杂化，该分子正负电荷重心重合，所以为非极性分子；CH3+离子的价层电子对数=3+=3，应为sp2杂化，孤对电子对数为0，故为平面三角形；

⑶Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定，而Fe2+再失去一个电子形成Fe3+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定，故则Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难；

⑷MgO、CaO都是离子晶体，离子晶体熔沸点与其晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比，MgO、CaO中阴阳离子所带电荷相等，但镁离子半径小于钙离子，所以MgO的晶格能大于CaO，所以MgO的熔点高；

(5) C为O元素，非金属性较强，对应的氢化物能形成氢键，且与水分子之间也可以形成氢键，所以H2O2的沸点比H2S高；

(6)晶胞中Ca2+位于顶点，数目为8+6×=4：F-位于体内数目为8，则每个晶胞中含有4个CaF2，晶胞的质量为g，Ca与F核间距为a pm，则立方体的对角线长为4apm，晶胞的边长为pm，晶胞的体积为（pm）3=（cm）3，该晶体密度ρ=g㎝-3。