Question

【题目】A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大，其中基态A原子的电子分布在3个能级，且每个能级所含的电子数相同；C的原子核外最外层有 6 个运动状态不同的电子；D是短周期元素中电负性最小的元素；E的最高价氧化物的水化物酸性最强；基态F原子核外最外层只有一个电子，其余能层均充满电子。G元素与D元素同主族，且相差3个周期。

（1）元素 A、 B、 C 的第一电离能由小到大的是__________________（用元素符号表示）。

（2）E的最高价含氧酸中 E 原子的杂化方式为_____________。 基态 E 原子中，核外电子占据最高能级的电子云轮廓形状为_________________。

（3）F原子的外围电子排布式为_______________________，

（4）已知元素 A、B形成的(AB)2分子中所有原子都满足 8电子稳定结构，则其分子中 σ键与 π键数目之比为__________。

（5）通常情况下，D单质的熔沸点比G单质高，原因是_________________________。

（6）已知 DE 晶体的晶胞如图所示：

若将 DE 晶胞中的所有 E 离子去掉，并将 D 离子全部换为 A 原子，再在其中的 4 个“小立方体”中心各放置一个A 原子，且这 4 个“小立方体”不相邻。位于“小立方体”中的 A 原子与最近的 4 个 A 原子以单键相连，由此表示 A的一种晶体的晶胞（已知 A—A 键的键长为a cm， NA表示阿伏加德罗常数），则该晶胞中含有_________个 A 原子，该晶体的密度是_______g·cm-3（列式表示）。

Answer 1

【答案】C O N sp3 哑铃型 3d104s1 3:4 Na、Cs处于同一主族，并都是金属晶体，同主族元素价电子数相同，从上到下，原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔沸点降低 8

【解析】

A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大，基态A原子的电子分布在3个能级，且每个能级所含的电子数相同，A原子核外有6个电子，A是C元素；D是短周期元素中电负性最小的元素，D是Na元素；C的原子核外最外层有 6 个运动状态不同的电子，则C最外层电子数为6，C是O元素、B是N元素；E的最高价氧化物的水化物酸性最强，E是Cl元素；基态F原子核外最外层只有一个电子，其余能层均充满电子，F是Cu元素。G元素与D元素同主族，且相差3个周期，G是Cs元素。

根据以上分析，（1）元素 A、 B、 C 分别是C、N、O，同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，N原子2p轨道处于半充满状态，N的第一电离能大于O，所以第一电离能由小到大的是C<O<N。（2）E是Cl元素，最高价含氧酸是HClO4， Cl价电子对数是 ，Cl的杂化方式为sp3。 基态 Cl原子中，最高能级是3p，电子云轮廓形状为哑铃型。（3）Cu原子核外有29个电子，3d能级处于全满或半满时为稳定结构，所以Cu外围电子排布式为3d104s1；（4）已知元素 C、N形成的(CN)2分子中所有原子都满足 8电子稳定结构，则(CN)2的结构式是NC-CN，则其分子中有3个σ键和4个π键，数目之比为3:4。（5）通常情况下，D单质是金属钠，G的单质是金属铯，同主族元素价电子数相同，从上到下，原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔沸点降低，所以钠的熔沸点比铯高。（6）该晶胞棱上有12个碳原子，晶胞中心1个碳原子，“小立方体”中心各放置一个碳原子，所以晶胞中碳原子数是；晶胞的摩尔质量是812g/mol=96g/mol，把晶胞分成4个小立方体，每个立方体的对角线是键长的2倍，可推出整个晶胞的边长是 ，晶胞的体积是，该晶体的密度是 g·cm-3。