Question

【题目】[化学——选修3：物质结构与性质]

已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次递增。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同。D原子最外层电子数为次外层电子数的3倍。E与D位于同一主族。A、B、D三种元素组成的一种化合物X是新装修居室中常含有的一种有害气体。由A、C、D、E、F五种元素按照原子个数比为14∶4∶5∶1∶1形成的化合物Y为深蓝色晶体。

回答下列问题：

(1) 基态E原子的价电子排布图为_____________________。

(2) 形成化合物Y的五种元素中第一电离能最大的是__________；电负性最大的是________(填元素符号)。

(3) 化合物X中心原子的杂化方式为________，X分子中的两种键角的大小关系是_________________(用∠XYZ表示，X、Y、Z代表元素符号)。

(4) C2D分子的立体结构为________________；A分别与B、C形成的简单化合物熔、沸点由高到低顺序为________(用化学式表示)，简单说明原因_________________。

(5) 晶体Y中存在的化学键类型有_____________________。（填代号）

A、离子键 　B、非极性共价键 C、配位键　D、氢键 E、σ键 　F、金属键

(6) 下图是D、F两种元素形成的化合物的晶胞结构示意图，F的配位数是_______________；已知晶胞中最近的两个D原子间距离为a nm，阿伏伽德罗常数用NA表示，则该晶体的密度为__________g/cm3(用含a、NA的表达式表示)。

Answer 1

【答案】 N O sp2杂化 ∠OCH大于∠HCH 直线形 NH3＞CH4 NH3分子间存在氢键 ACE 2

【解析】已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次递增。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，B是C。D原子最外层电子数为次外层电子数的3倍，D是O，所以C是N。E与D位于同一主族，E是S。A、B、D三种元素组成的一种化合物X是新装修居室中常含有的一种有害气体，X是甲醛，因此A是H。由A、C、D、E、F五种元素按照原子个数比为14∶4∶5∶1∶1形成的化合物Y为深蓝色晶体，所以F是Cu；则

(1) 基态S原子的核外电子数是16，则价电子排布图为。(2)由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，则形成化合物Y的五种元素中第一电离能最大的是N；非金属性越强，电负性越大，则电负性最大的是O。(3)HCHO是平面形结构，则中心原子碳原子的杂化方式为sp2杂化，HCHO分子中由于氧原子上有2对未成键的孤电子对，且为C=O双键，均对C－H键或C－Cl键形成较大的斥力，故HCHO分子中的两种键角的大小关系是∠OCH大于∠HCH。(4) N2O分子和CO2互为等电子体，则立体结构为直线形；由于NH3分子间存在氢键，所以沸点：NH3＞CH4。(5) 晶体Y的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O，其中存在的化学键类型有离子键、配位键、σ键，答案选ACE；(6)根据晶胞结构可知Cu的配位数是2；已知晶胞中最近的两个O原子间距离为a nm，则晶胞的体对角线是2a nm，晶胞的边长是，密度是(×10－7cm)3，则该晶体的密度为 g/cm3。