Question

16．已知A、B、C、D、X、Y是原子序数依次增大的前20号元素，其中A～D的原子序数 是连号的，A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；X和Y位于同一主族，
X为金属元素且其基态原子中无未成对电子．请回答：
（1）X原子基态的核外电子排布式为1s²2s²2p²
（2）A元素形成的单质晶体中，不可能含有a（填序号）
a．离子键b．共价键c．金属键d．范德华力
（3）D的氢化物易溶于水，其水溶液中存在的氢键有4种，存在于该水溶液中与D氢化物的   分子互为等电子体的微粒是OH^-（填化学式）
（4）B、C、D、X四种元素，电负性由大到小的顺序是F＞O＞N＞Mg（用元素符号回答）
（5）A和B元素的最简氢化物分子，中心原子的杂化方式相同（填“相同”或“不同”）
（6）Y的氢化物比C的氢化物熔沸点高，其原因是CaH₂是离子晶体，H₂O是分子晶体，离子键比范德华力、氢键作用力强
（7）D与Y形成的化合物为离子晶体，其晶胞如图，Y粒子的配位数是8．

Answer 1

分析 A、B、C、D、X、Y是原子序数依次增大的前20号元素，A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等，原子核外电子排布式为1s²2s²2p²，故A为碳元素，A～D的原子序数 是连号的，则B为N元素，C为O元素，D为F元素，X为金属元素，原子序数大于氟，只能处于第三周期，且X基态原子中无未成对电子，则X为Mg，X和Y位于同一主族，Y原子序数大于Mg，则Y为Ca，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、X、Y是原子序数依次增大的前20号元素，A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等，原子核外电子排布式为1s²2s²2p²，故A为碳元素，A～D的原子序数 是连号的，则B为N元素，C为O元素，D为F元素，X为金属元素，原子序数大于氟，只能处于第三周期，且X基态原子中无未成对电子，则X为Mg，X和Y位于同一主族，Y原子序数大于Mg，则Y为Ca．
（1）X原子基态的核外电子排布式为：1s²2s²2p²，故答案为：1s²2s²2p²；
（2）A元素形成的单质有金刚石、石墨、C₆₀等，金刚石属于原子晶体，含有共价键，石墨晶体为层状结构，层内碳原子之间形成共价键，层间为范德华力，有自由移动电子，含有金属键，C₆₀为分子晶体，分子内碳原子之间形成共价键，分子间为范德华力，不可能含有离子键，故答案为：a；
（3）D的氢化物为HF，易溶于水，其水溶液中存在的氢键有：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O共4种，溶液中与HF互为等电子体的微粒为OH^-，故答案为：4；OH^-；
（4）自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大，故电负性F＞O＞N＞Mg，故答案为：F＞O＞N＞Mg；
（5）A和B元素的最简氢化物分别为CH₄、NH₃，CH₄分子中C原子形成4个C-H键，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，NH₃分子中N原子形成3个N-H键，有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，中心原子均采取sp³杂化方式，故答案为：相同；
（6）Y的氢化物CaH₂，C的氢化物为H₂O，CaH₂是离子晶体，H₂O是分子晶体，离子键比范德华力、氢键作用力强，故CaH₂的熔沸点高，故答案为：CaH₂是离子晶体，H₂O是分子晶体，离子键比范德华力、氢键作用力强；
（7）D与Y形成的化合物为离子晶体，化学式为CaF₂，钙离子与氟离子配位数之比为2：1，每个氟离子周围有4个钙离子，氟离子配位数为4，则钙离子配位数为4×2=8，故答案为：8．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、化学键、氢键、电负性、杂化方式、晶体类型与性质、晶胞计算等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，难度中等．