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a g／cm3，则晶胞的体积为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

Answer 1

【答案】dN＞O＞C4F－H…F或F－H…O或O－H…F或O－H…OSiO2＞CO2平面三角形sp2SO3 或BF3H4Cu3Au

【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，据此解答。

（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子排布图为，故答案为：d；；

（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，故答案为：N＞O＞C；

（3）c的氢化物为HF，水溶液中存在的氢键有、、、，共4种，故答案为：4；、、、任意一种；

（4）a与其相邻同主族元素的最高价氧化物分别为CO2、SiO2，前者属于分子晶体，后者属于原子晶体，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，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，故答案为：SiO2＞CO2；平面三角形；sp2杂化；SO3；

（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原子为H原子，共有有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，则晶胞的体积为g÷ag/cm3=cm3，故答案为：H4Cu3Au； cm3。