Question

【题目】现有六种元素，其中 A、B、C、D 为短周期主族元素，E、F 为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。

A 元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 3

B 元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具

C 元素基态原子 p 轨道有 3 个未成对电子

D 原子核外所有 p 轨道全满或半满

E 在该周期中未成对电子数最多

F 能形成红色（或砖红色）和黑色的两种氧化物

请根据以上相关信息，回答问题：

（1）A 的卤化物在工业中有重要作用，A 的四种卤化物的沸点如下表所示：

卤化物	AF3	ACl3	ABr3	AI3
沸点/K	172	285	364	483

①四种卤化物沸点依次升高的原因是_________________。

② ACl3、LiAH4 中A 原子的杂化轨道类型依次为______、_______；与 A3N3H6 互为等电子体的分子的结构简式为___________。

③用AF3分子结构解释反应 AF3(g)+NH4F(s)=NH4AF4(s)能够发生的原因：_________________。

（2）某同学根据上述信息，推断

①B基态原子的核外最子排布为，该同学所画的电子排布图违背了________。

② 已知元素 B 的一种氢化物是重要的化工原料，常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该氢化物分子的说法正确的是________。

A．分子中含有分子间氢键 B．属于含有极性键的非极性分子

C．只含有4个sp-s的σ键和1个p-p的π键 D．该氢化物分子中 B 原子采用 sp2 杂化

（3）D 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。

（4）写出 E 原子的电子排布式______________。

（5）请写出 F 元素外围电子排布式_________。向 FSO4溶液中滴加入C元素氢化物的水溶液，先生成蓝色沉淀，后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色透明溶液，请写出沉淀溶解的离子方程式__________。

Answer 1

【答案】结构相似，分子量增大，分子间作用力增大，熔沸点依次升高 sp2； sp3 AF3 即BF3 的B中有空轨道，而NH4F中的F有孤电子对，所以能够反应 洪特规则 BD 3 哑铃 1s22s22p63s23p63d54s1 3d104s1 Cu(OH)2 +4NH3 = [Cu(NH3)4]2++2OH-

【解析】

（1）A、B、C、D 为短周期主族元素，E、F 为第四周期元素，A 元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少 3的电子排布为1S22S22P1知A为硼（B）; B 元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具知B为碳（C）；由C 元素基态原子 p 轨道有 3 个未成对电子知氮（N）；D 原子核外所有 p 轨道全满或半满（P）；E 在该周期中未成对电子数最多则为铬（Cr）；F 能形成红色（或砖红色为CuO）和黑色(CuO)的两种氧化物,所以为Cu;

①因为AF3为BF3 BCl3 BBr3 BI3四种卤化物是结构相似，分子量逐渐增大，分子间作用力增大，熔沸点依次升高。答案：结构相似，分子量增大，分子间作用力增大，熔沸点依次升高。② ACl3为BF3属于平面三角形，杂化方式为sp2、LiAH4为LiBH4 中B 原子为sp3，的杂化轨道类型依次为sp2 sp3；等电子体指原子总数相同，价电子总数相同的分子，等电子题具有相似的化学键特征。所以与 A3N3H6 互为的分子式为C6H6,结构简式为。

③AF3的分子式为BF3， BF3 的B中有空轨道，而NH4F中的F有孤电子对，所以能够反应即AF3(g)+NH4F(s)=NH4AF4(s)。答案：AF3 即BF3 的B中有空轨道，而NH4F中的F有孤电子对，所以能够反应。

（2）①洪特规则要求电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。B为碳，其基态原子的核外最子排布应为，而该同学所画的电子排布图违背了洪特规则。答案： 洪特规则。

②元素B为碳的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志,为乙烯,结构式为,可以知道分子中含有非极性键和极性键,为平面形分子,含有5个键和1个键,每个C形成3个键,为杂化,因此，本题正确答案是:BD;

（3）D为P其核外电子排布为1S22S22P63S23P3, 基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈哑铃形。

（4） E为铬为24号元素，所以原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1。

（5） F 元素为Cu,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其外围电子排布式3d104s1 。FSO4为CuSO4溶液，向 CuSO4溶液中滴加入C元素氢化物为NH3,其水溶液为氨水，先生成蓝色沉淀Cu(OH02，后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色透明溶液为[Cu(NH3)4]2+，此沉淀溶解的离子方程式Cu(OH)2 +4NH3 = [Cu(NH3)4]2++2OH-。