Question

【题目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族,e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。请填写下列空白。

（1）e元素基态原子的核外电子排布式为____________。

（2）b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(填元素符号)，其原因是_________。

（3）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为 ；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是 (填化学式，写出两种)。

（4）已知c、e能形成晶胞如图甲和图乙所示的两种化合物，化合物的化学式为分别为：甲________，乙 ；甲高温易转化为乙的原因是__________________。

（5）这5种元素形成的一种1∶1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图丙所示)。该化合物中，阴离子为 ，该化合物加热时首先失去的组分是 ，判断理由是 。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1 ；

（2）C<O<N ，同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现逐渐增大的趋势，但氮元素的最外层电子达到半充满的稳定构型，其第一电离能大于氧元素；

（3）sp3，H2O2、N2H4；

（4）CuO，Cu2O ，Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态，较稳定；

（5）S， H2O，H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱；

【解析】试题分析：a的核外电子总数与其周期数相同，根据原子序数的大小关系，则a是H元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，则b的价电子排布式是ns2np3，为第VA族元素，则b是N元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则c的内层电子数是2，最外层电子数是6，所以c是O元素；d与c同族,则d是S元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e原子的价电子排布式是3d104s1,所以e是Cu元素。

（1）铜元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；

（2）同周期元素的第一电离能随核电荷数的增加而增大，因为N原子的2p轨道为半充满的稳定状态，所以第一电离能大于O，因此b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C<O<N；

（3）H与N元素形成的化合物NH3为三角锥形分子，其中N原子的最外层价电子对数是，所以是sp3杂化；同种原子之间形成非极性键，不同种原子之间形成极性键，因此分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4；

（4）根据甲的晶胞图可知，Cu原子的个数是4个，O原子的个数是8×1/8+2×1/2+4×1/4+1=4，所以甲的化学式是CuO；乙中Cu原子的个数4，O原子的个数8×1/8+1=2，则Cu与O原子个数比是2:1，所以乙的化学式是Cu2O；甲高温易转化为乙的原因是Cu2O中Cu元素的化合价是+1价，Cu原子失去1个电子而形成的，d轨道为全充满状态，较稳定；

（5）根据题给信息知，这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，为SO42-；阳离子呈轴向狭长的八面体结构结合图丙知，该阳离子中含有2个水分子、4个氨分子、1个铜离子，该化合物的化学式为[Cu（NH3）4（H2O）2]SO4。则该化合物中阴离子为SO42—；因为 H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O。