Question

【题目】有A、B、C、D、E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；C的基态原子2p能级有1个单电子；E的内部各能层均排满，且有成单电子；D与E同周期，价电子数为2。则：

（1）写出基态E原子的价电子排布式_____________________。

（2）A的单质分子中π键的个数为___________。

（3）A、B、C三元素第一电离能由大到小的顺序为__________ (用元素符号表示)。

（4）B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的，原因是______________________。

（5） A的最简单氢化物分子的空间构型为_______，其中A原子的杂化类型是________。

（6）C和D形成的化合物的晶胞结构如下图，已知晶体的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)

Answer 1

【答案】 略 略 略 略 略 略 略

【解析】试题分析：A的基态原子2p能级有3个单电子，原子核外电子排布为1s22s22p3，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，其原子核外电子排布为1s22s22p5，所以C是F元素，结合原子序数可推知B是O元素；E原子核外有成单电子，其次外层有3个能级且均排满电子，且原子序数小于30，则E处于第四周期，其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1，则E是Cu元素；D与E同周期，价电子数为2，则D是Ca元素，

（1）E是铜元素，其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1，故基态Cu原子的价电子排布式为：3d104s1。

（2）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。

（3）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但N元素2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O。

（4）水分子间能存在氢键，氢键比范德华力更强，H2O的沸点是同族元素中最高的。

（5）N元素的简单氢化物是氨气，NH3分子中氮原子价层电子对=3+（5—1×3）/2=4，且含有一个孤电子对，所以分子空间构型是三角锥形，N原子采取sp3杂化。

（6）F和Ca形成的化合物为CaF2，由晶胞结构可知，晶胞中白色球数目=8，黑色球数目=8×1/8+6×1/2=4，白色球为F、黑色球为Ca，则m(晶胞质量)=4×78g/ NA="312/" NAg，v(晶胞的体积)=m/ρ=312/ρNAcm3，故可以得到晶胞边长。