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    【化学—选修5：物质结构与性质】（15分）

    现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素，它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍；C元素原子的L电子层中只有两对成对电子；D元素与E元素在同周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且D元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：

    ⑴A、B、C三种元素的名称分别为         、         、         。

    ⑵用元素符号表示A、B、C三种元素的第一电离能由低到高的排序为                。

    ⑶E元素基态原子的核外电子排布式为                           。

    ⑷A元素与氢元素能形成种类繁多的化合物，其中只含sp3杂化且相对分子质量最小的分子的VSEPR空间构型为          ；其中只含sp2杂化且相对分子质量最小的化合物的结构式为            ；其中同时含sp杂化、SP2杂化、sp3杂化且相对分子质量最小的化合物的化学式为           。

    ⑸A元素的一种单质的晶体结构如图甲所示，D元素的一种单质的晶体结构如图乙所示。

             

    图甲中A原子的配位数与图乙中D原子的配位数之比为          。

     

    【答案】

    ⑴碳（1分）、氮（1分）、氧（1分）⑵C、O、N（2分）⑶［Ar］3d104s1（2分）⑷正四面体（2分）、   （2分），C5H6（2分）⑸1/2（2分）

    【解析】根据元素的结构即性质可知，A、B、C、D、E分别是C、N、O、Fe、Cu。

    （1）A、B、C三种元素的名称分别为碳、氮、氧。

    （2）非金属性越浅，第一电离能越大。氮氮原子的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于氧原子的，即第一电离能由低到高的排序为C、O、N。

    （3）根据构造原理可知，铜元素基态原子的核外电子排布式为［Ar］3d104s1。

    （4）只含sp3杂化且相对分子质量最小的分子是甲烷，由于碳原子不存在孤对电子，所以构型是正四面体。只含sp2杂化且相对分子质量最小的化合物是乙烯，其结构简式为。时含sp杂化、SP2杂化、sp3杂化且相对分子质量最小的化合物的化学式C5H6。

    （5）金刚石中碳原子的配位数是4，铁晶体中配位数是8，所以配位数之比为1︰2。

     

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    sp3
    sp3
    ；
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    N＞P＞As
    N＞P＞As
    ；
    （3）As原子序数为
    33
    33
    ，其核外M层和N层电子的排布式为
    3s23p63d104s24p3
    3s23p63d104s24p3
    ；
    （4）NH3的沸点比PH3
    高
    高
    （填“高”或“低”），原因是
    NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力
    NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力
    ．
    PO43-离子的立体构型为
    正四面体
    正四面体
    ；
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    第一步电离出的氢离子抑制第二步的电离
    第一步电离出的氢离子抑制第二步的电离
    ；
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    硝酸中N呈+5价，N-O-H中O的电子更向N偏移，导致其越易电离出氢离子
    硝酸中N呈+5价，N-O-H中O的电子更向N偏移，导致其越易电离出氢离子
    ；
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    		2
    2
    a
    		2
    2
    a
    cm（用含有a的代数式表示）．
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    1.83×10-3
    1.83×10-3
    g （氧离子的半径为1.40×10-10m）

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    F是前四周期中电负性最小的元素
    G在周期表的第七列
    （1）G位于
     
    族
     
    区，价电子排布式为
     
    ．
    （2）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有
     
    个方向，原子轨道呈
     

    形．
    （3）画出C原子的电子排布图
     
    ．
    （4）已知BA5为离子化合物，写出其电子式
     
    ．
    （5）DE3中心原子的杂化方式为
     
    ，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为
     
    ．
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    ．

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    ．

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    ⑵用元素符号表示A、B、C三种元素的第一电离能由低到高的排序为               。
    ⑶E元素基态原子的核外电子排布式为                          。
    ⑷A元素与氢元素能形成种类繁多的化合物，其中只含sp3杂化且相对分子质量最小的分子的VSEPR空间构型为         ；其中只含sp2杂化且相对分子质量最小的化合物的结构式为           ；其中同时含sp杂化、SP2杂化、sp3杂化且相对分子质量最小的化合物的化学式为          。
    ⑸A元素的一种单质的晶体结构如图甲所示，D元素的一种单质的晶体结构如图乙所示。
            
    图甲中A原子的配位数与图乙中D原子的配位数之比为         。

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