Question

【题目】a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素，原子序数依次增大，相关信息如下表所示。

a	原子核外电子分别占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同
b	基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1
c	在周期表所列元素中电负性最大
d	位于周期表中第4纵行
e	基态原子M层全充满，N层只有一个电子

请回答：

(1)d属于________区的元素，其基态原子的价电子排布图为_________。

(2)b与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

(3)c的氢化物水溶液中存在的氢键有________种，任意画出一种________。

(4)a与其相邻同主族元素的最高价氧化物的熔点高低顺序为________(用化学式表示)。若将a元素最高价氧化物水化物对应的正盐酸根离子表示为A，则A的空间构型为________；A的中心原子的轨道杂化类型为________；与A互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。

(5)e与Au的合金可形成面心立方最密堆积的晶体，在晶胞中e原子处于面心，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由e原子与Au原子构成的四面体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，该晶体储氢后的化学式为________，若该晶体的相对分子质量为M，密度为ag/cm，则晶胞的体积为________(NA用表示阿伏加德罗常数的值)。

(6)a形成的某种单质的层状结构如图，其中a原子数、a—a键数、六元环数之比为____。

Answer 1

【答案】d N> O> C 4种 F—HF、F—HO、O—HF、O—HO SiO2>CO2 平面三角形 sp2杂化 SO3 H4Cu3Au 2:3:1

【解析】

a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素，原子序数依次增大，a原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同，核外电子排布为1s22s22p2，故a为C元素；b元素基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1，核外电子排布为1s22s22p3，故b为N元素；c在周期表所列元素中电负性最大，则c为F元素；d位于周 期表中第4 纵行，且处于第四周期，故d为Ti；e的基态原子M层全充满，N层只有一个电子，则核外电子数为2+8+18+1=29，故e为Cu，据此分析。

a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素，原子序数依次增大，a原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同, 核外电子排布为1s22s22p2，故a为C元素；b元素基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1，核外电子排布为1s22s22p3，故b为N元素；c在周期表所列元素中电负性最大，则c为F元素；d位于周 期表中第4 纵行，且处于第四周期，故d为Ti；e的基态原子M层全充满，N层只有一个电子，则核外电子数为2+8+18+1=29，故e为Cu。

(l)d为Ti元素，属于d区的元素，基态原子的价电子排布3d24s2，故其基态原子的价电排布图为；

(2)与b同周期相邻元素分别为C、O，同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能由大到小的顺序为：N> O> C；

(3)c的氢化物为HF，水溶液中存在的氢键有F—HF、F—HO、O—HF、O—HO，共4种；

(4)a与其相邻同主族元素的最高价氧化物分别为CO2、SiO2，CO2属于分子晶体，SiO2属于原子晶体，共价键的键能远大于分子间作用力，故熔点高低顺序为SiO2>CO2。a元素最高价氧化物水化物对应的正盐酸根离子为CO32- ，离子中C原子价层电子对数3+=3，C上没有孤电子对，故碳酸根离子为平面三角形结构，中心C原子的轨道杂化类型为sp2杂化；与CO32-互为等电子体的一种分子为SO3等；

(5)Cu与Au的合金可形成面心立方最密堆积的晶体，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点，该晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，储氢后的晶胞结构与金刚石晶胞结构相似，金刚石晶胞结构为，则形成的晶体中晶胞中，H原子有4个， Cu原子数目为6×=3，Au原子数目为8×= 1，该晶体储氢后的化学式为H4Cu3Au；若该晶体的相对分子质量为M，晶胞质量为g；晶体密度为ag/cm3，则晶胞体积为=；

（6）在C的层状结构中，我们以一个六元环为研究对象，由于碳原子为三个六元环共用，即属于每个六元环的碳原子数为6×＝2；另外碳碳键数为二个六元环共用，即属于每个六元环的碳碳键数为6×＝3，故碳原子数、C—C键数、六元环数之比为2:3:1。