Question

已知A、D、E、G、L、M是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中A的原子序数与周期序数相等，D、G、L、M基态原子的最外能层均有2个未成对电子．R⁺核外有28个电子．请回答下列问题：（答题时，A、D、E、G、L、M、R用所对应的元素符号表示）
（1）E、G、M的第一电离能由大到小的顺序为

 

．
（2）如图所示是由Q、R、G三种元素组成的一种高温超导体的晶胞结构，其中R为+2价，G为-2价．基态R²⁺的核外电子排布式为

 

；Q的化合价为

 

价．
（3）1mol晶体L中含有δ键的数目为

 

．
（4）G与M可形成MG₃与MG₂，MG₃分子的空间构型是

 

，MG₂中M原子的杂化方式是

 

．
（5）在（EA₄）₂R（MG₄）₂中存在的化学键除极性键外，还有

 

（填字母）．
a．离子键    b． 氢键    c．配位键    d．金属键．

Answer 1

分析：A、D、E、G、L、M是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中A的原子序数与周期序数相等，则A为氢元素；D、G、L、M基态原子的最外能层均有2个未成对电子，外围电子排布为ns²np²或ns²np⁴，故D为碳元素、G为氧元素、L为Si元素、M为硫元素；E介于碳元素与氧元素之间，故E为氮元素；R⁺核外有28个电子，则R元素原子质子数为29，故R为Cu，据此解答．

解答：解：A、D、E、G、L、M是核电荷数依次增大的6种短周期主族元素，其中A的原子序数与周期序数相等，则A为氢元素；D、G、L、M基态原子的最外能层均有2个未成对电子，外围电子排布为ns²np²或ns²np⁴，故D为碳元素、G为氧元素、L为Si元素、M为硫元素；E介于碳元素与氧元素之间，故E为氮元素；R⁺核外有28个电子，则R元素原子质子数为29，故R为Cu，
（1）非金属性越强第一电离能越大，但N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，电子能量较低，第一电离能高于氧元素，故第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞S，故答案为：N＞O＞S；
（2）R为Cu，基态Cu²⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹．晶胞结构中R原子数目为1+8×

1

8

=2，G原子数目为2+4×

1

2

+16×

1

4

=8，Q原子数目为2+8×

1

4

=4，令Q的化合价为a，则4a+2×2+8×（-2）=0，解得a=3，故Q的化合价为+3，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；+3；
（3）晶体Si属于原子晶体，晶体中每个Si原子成4个Si-Si键，每个Si-Si键给1个Si提供

1

2

，故1mol晶体硅中含有δ键的数目为1mol×4×

1

2

×N_Amol^-1=2N_A，
故答案为：2N_A；
（4）SO₃中S原子价层电子对数为3+

6-2×3

2

=3，S原子采取sp²杂化，孤电子对为0，为平面三角形；SO₂中S原子价层电子对数为2+

6-2×2

2

=3，S原子采取sp²杂化，
故答案为：平面三角形；sp²杂化；
（5）在（NH₄）₂Cu（SO₄）₂中存在的化学键除极性键外，[（NH₄）₂Cu]⁴⁺与SO₄^2-之间存在离子键，[（NH₄）₂Cu]⁴⁺中铵根离子与铜离子之间形成配位键，
故答案为：ac．

点评：本题考查核外电子排布规律、电离能、晶胞、杂化理论、化学键等，难度中等，推断元素是解题的关键，（2）中晶胞计算为易错点，注意仔细观察结构．