Question

[化学--物质结构与性质]
四种常见元素：A、B、C、D为周期表前四周期元素，原子序数依次递增，它们的性质或结构信息如下表．试根据信息回答有关问题．

元素	A	B	C	D
结构性质 信息	基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数相同	原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子	基态原子的M层有2对成对的p电子	其原子序数比A、B、C三种元素原子的质子数总和还少1，有+1、+2两种常见化合价

（1）写出D原子的外围电子排布式______，A、B、C、D四种元素的第一电离能最小的是______（用元素符号表示）．
（2）B元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点______（填“高”或“低”）．
（3）元素F与A相邻且同主族，它们与氧元素的成键情况如下：

	A-O	A=O	F-O	F=O
键能（KJ/mol）	360	803	464	640

在A和O之间通过双键形成AO₂分子，而F和O则不能和A那样形成有限分子，原因是______．
（4）往D元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量B元素的氢化物水溶液，可生成的配合物，该配合物中不含有的化学键是______（填序号）．a．离子键  b．极性键c．非极性键d．配位键    e．金属键
（5）下列分子结构图中的“”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，“”表示氢原子，小黑点“”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键．

则在以上分子中，中心原子采用sp³杂化形成化学键的是______（填序号）；在②的分子中有______个σ键和______个π键．
（6）已知一种分子B₄分子结构如图所示，断裂1molB-B吸收aKJ的热量，生成1molB≡B放出bKJ热量．试计算反应：B₄（g）═2B₂（g）△H=______KJ/mol．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据铜原子的基态原子核外电子排布式来确定外围电子排布式，最外层电子数为个的元素的原子更易失去这一个电子，第一电离能最小；
（2）氨气分子之间存在氢键，沸点较高；
（3）键能越大物质越稳定，Si=O的键能比Si-O的键能的两倍要小，Si和O成单键更稳定；
（4）[Cu（NH₃）₄]SO₄中心原子与配位体之间以配位键相结合，内界与外界之间以离子键相结合，氮原子和氢原子、氧原子和硫原子之间为极性共价键；
（5）氨气和甲烷中的氮原子和碳原子分别有3个、4个未成对电子，分别和氢原子采用sp³杂化形成化学键；乙炔中有一个碳碳三键和两个碳氢单键；
（6）△H等于旧键断裂吸收能量和新键生成所释放的能量的差值．
解答：解：A的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数相同，则电子排布式为：1s²2s²2p²，故A为C，B原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子，则电子排布式为：1s²2s²2p³，故B为N，C的基态原子的M层有2对成对的p电子，故电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故C为S，D的原子序数比A、B、C三种元素原子的质子数总和还少1，即为29，故D为Cu，
（1）铜原子的基态原子核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故外围电子排布式为：3d¹⁰4s¹，在四种原子中，只有铜原子最外层电子数为1，第一电离能最小，
故答案为：3d¹⁰4s¹；Cu；
（2）氨气分子之间存在氢键，沸点较高，比同主族相邻元素氢化物PH₃的沸点高，故答案为：高；
（3）从图中所给的数据可以看出：C=O的键能比C-O的键能的两倍要大，Si=O的键能比Si-O的键能的两倍要小，所以Si和O成单键更稳定，而C和O以双键形成稳定分子，故答案为：C=O的键能比C-O的键能的两倍要大，Si=O的键能比Si-O的键能的两倍要小，所以Si和O成单键更稳定，而C和O以双键形成稳定分子；  
（4）[Cu（NH₃）₄]SO₄中心原子与配位体之间以配位键相结合，内界与外界之间以离子键相结合，氮原子和氢原子、氧原子和硫原子之间为极性共价键，故答案为：ac；
（5）①为氨气②为乙炔③为甲烷，其中氨气和甲烷的中心原子均以sp³杂化形成化学键，在乙炔中，含有一个碳碳三键（其中一个为σ键，另两个为π键）和两个碳氢单键（均为σ键），故答案为：①③； 3； 2；    
（6）1molN₄分子中含有6mol的N-N键，断裂这些化学键要吸收6aKJ的能量，生成2molB≡B放出2bKJ热量，故△H=-（2b-6a），故答案为：-（2b-6a）．
点评：本题目是一道结构化学模块知识的题目，综合性强，难度较大．