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【题目】短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外层电子排布式为ms1，B元素的原子价电子排布式为ns2np2，C元素位于第二周期且原子中p能级与所有s能级电子总数相等，D元素原子的L层的p能级中有3个未成对电子。
(1)C元素原子基态时的价电子排布式为________，若A元素为非金属元素，A与C形成的化合物中的共价键属于________键(填“σ”或“π”)。
(2)当n＝2时，B的最简单气态氢化物的分子构型为________，中心原子的杂化方式为________，BC2属于________分子(填“极性”或“非极性”)，当n＝3时，B与C形成的晶体属于________晶体。
(3)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序为____________________(填元素符号)。
(4)右图为C元素与钛、钙元素形成的某晶体结构中的最小重复单元，该晶体中每个钛原子周围与它最近且距离相等的钙离子有________个，该晶体的化学式为________________________。
【答案】(1)2s22p4 σ (2)正四面体 sp3 非极性 原子
(3)N＞O＞Si＞Li (4)8 CaTiO3
【解析】短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外层电子排布式为ms1，则A位于ⅠA族，B元素的原子价电子排布式为ns2np2，B属于ⅣA族，C元素位于第二周期且原子中p能级与所有s能级电子总数相等，其原子核外电子排布式为1s22s22p4，故C为氧元素，D元素原子的L层的p能级中有3个未成对电子，则D元素原子电子排布式为1s22s22p3，故D为氮元素。
(1)A位于ⅠA族，若A元素为非金属元素，则A为氢元素，与氧元素的化合物为H2O、H2O2，化合物中的共价键为σ键。
(2)当n＝2时，B为碳元素，其最简单气态氢化物分子式为CH4，为正四面体结构，其中心原子杂化方式为sp3杂化；BC2为CO2，CO2为直线形结构，分子中正负电荷中心重合，属于非极性分子，当n＝3时，B为Si元素，与氧元素形成的化合物为SiO2，属于原子晶体。
(3)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，A为锂元素，B元素的原子价电子排布式为3s23p2，B为硅元素，同周期元素第一电离能从左往右总体上呈增大趋势，非金属性越强其第一电离能越大，但N元素原子2p能级容纳3个电子，为半充满状态，则N元素的第一电离能高于O元素，故四种元素第一电离能大小顺序为：N＞O＞Si＞Li。
(4)由晶胞图可知，每个钛原子周围与它最近且距离相等的钙离子位于体心，每个顶角为8个晶胞所共用，故与Ti原子最近且距离相等的钙离子有8个，根据均摊法可知，处于顶角的原子同时为8个晶胞所共有，每个原子有1/8属于该晶胞，处于棱上的原子，同时被4个晶胞所共有，每个原子有1/4属于该晶胞；处于体心位置的原子则完全属于该晶胞，所以N(Ca)∶N(Ti)∶N(O)＝1∶
∶
＝1∶1∶3，该晶体的化学式为CaTiO3。
