Question

【题目】【化学—物质结构与性质】原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为29。

（1）F原子基态的外围核外电子排布式为 。

（2）在A、B、C三种元素中，第一电离能由小到大的顺序是 （用元素符号回答）。

（3）元素B的简单气态氢化物的沸点 (高于，低于)元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是 。

（4）由A、B、C形成的离子CAB－与AC2互为等电子体，则CAB－的结构式为 。

（5）在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为 。

（6）由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为 。

（7）FC在加热条件下容易转化为F2C，从原子结构的角度解释原因 。

Answer 1

【答案】（1）[Ar]3d104s1 （2）N＞O＞C （3）高于

B的氢化物分子之间存在氢键 （4）[N＝C＝O]－ （5）sp

（6）NaNO2 （7）Cu＋外围电子3d10轨道全满稳定，Cu2＋外围电子3d9轨道电子非全满和半满状态不稳定，所以CuO在加热条件下容易转化为Cu2O

【解析】试题分析：原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素，A的基态原于有3个不同的能级，各能级中的电子数相等，则A是C元素；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同，C原子序数大于A，则C为O元素；B原子序数大于A而小于C，则B是N元素；E和C位于同一主族，且E原子序数小于29，则C是S元素；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素，原子序数小于S，则D是Na元素；F的原子序数为29，为Cu元素；

（1）F是Cu元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知Cu元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；

（2）A、B、C分别是C、N、O元素，同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以电离能从小到大顺序是N＞O＞C；

（3）含有氢键的氢化物熔点较高，氨气分子中含有氢键、甲烷中不含氢键，所以氨气熔沸点高于甲烷；

（4）等电子体原子个数相等、价电子数相等，由C、N、O形成的离子OCN-与CO2互为等电子体，根据二氧化碳结构式知OCN-的结构简式为[N=C=O]－；

（5）在元素C与S所形成的常见化合物CS2中，二硫化碳分子中中心原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，所以C原子采用sp杂化；

（6）由N、O、Na三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，该晶胞中N原子个数=1+8×1/8=2、O原子个数=2+16×1/8=4，Na原子个数=8×1/4=2，所以该晶胞中Na、N、O原子个数之比=2：2：4=1：1：2，则化学式为NaNO2；

（7）在原子中电子层全满、半满和全空为稳定状态，Cu+外围电子3d10轨道全满稳定，Cu2+外围电子3d9轨道电子非全满和半满状态不稳定,所以CuO在加热条件下容易转化为Cu2O。