Question

【题目】原子序数依次递增的A、B、C、D、E五种元素，其中只有E是第四周期元素，A的一种核素中没有中子，B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，E元素的原子结构中3d能级上未成对电子数是成对电子数的2倍。回答下列问题：

（1）E的+2价离子基态核外电子排布式为____。

（2）A、B、C、D原子中，电负性最大的是____（填元素符号）。

（3）1 mol B2A4分子中σ键的数目为____。B4A6为链状结构，其分子中B原子轨道的杂化类型只有一种，则杂化类型为____。

（4）元素B的一种氧化物与元素C的一种氧化物互为等电子体，元素C的这种氧化物的分子空间构型为____。

（5）E和C形成的一种化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为____。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d6 O 5mol sp2 直线型 Fe4N

【解析】分析：原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E,其中A的一种核素中没有中子,则A为H元素；B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4,故B为碳元素；D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子,原子序数大于碳,故D核外电子排布为1s22s22p4,则D为O元素;C的原子序数介于碳、氧之间,故C为N元素；E元素的原子结构中3d能级上未成对电子数是成对电子数的2倍,则E的价电子排布为3d64s2,为Fe元素,据此解答。

详解: 结合以上分析：

（1）Fe的价电子排布为3d64s2,所以Fe的+2价离子基态核外电子排布式为[Ar]3d6。

（2）同周期随原子序数增大,元素电负性呈增大趋势,所以,C、H、O、N、的电负性大小为O>N>C>H，电负性最大的是O。

（3）C2H4分子结构简式为CH2=CH2,C原子形成3个键,1 mol C2H4分子中σ键的数目为5mol。C4H6为链状结构，则结构简式为CH2=CH-CH=CH2, C原子形成3个键，没有孤对电子，其分子中C原子轨道的杂化类型只有一种，则杂化类型为sp2。

（4）元素C、O形成的一种化合物与元素N、O形成的一种化合物互为等电子体,应是CO2与N2O,等电子体具有相似的性质，CO2为直线型分子，所以N2O分子空间构型为直线型。

（5）铁和氮形成的晶体的晶胞结构如图所示,晶胞中铁原子数目为8+6=4,氮原子数目为1,原子数目之比为4:1,故该氮化物的化学式是Fe4N,因此，本题正确答案是: Fe4N。