Question

《物质结构与性质》
均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子，都含有18个电子，它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6．A和C分子中的原子个数比为1：1，B和D分子中的原子个数比为1：2．D可作为火箭推进剂的燃料．请回答下列问题：
（1）A、B、C、D分子中相对原子质量较大的四种元素第一电离能由大到小排列的顺序为

 

（用元素符号回答）．
（2）A与HF相比，其熔、沸点较低，原因是

 

．
（3）B分子的空间构型为

 

形，该分子属于

 

分子．（填“极性”或“非极性”）
（4）C为一种绿色氧化剂，有广泛应用．请写出Cu、稀H₂SO₄与C反应制备硫酸铜的离子方程式

 

，该反应中反应物Cu原子的基态电子排布式为

 

．铜晶体中铜原子的堆积方式为面心立方堆积，如图是铜晶体一个晶胞的示意图，则晶胞中含

 

个铜原子．
（5）D分子中心原子的杂化方式是

 

，由该原子组成的单质分子中包含

 

个π键，与该单质分子互为等电子体的常见分子的分子式为

 

．

Answer 1

分析：均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子，都含有18个电子，它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6，A和C分子中的原子个数比为1：1，则A是HCl，C是H₂O₂，B和D分子中的原子个数比为1：2，则B是H₂S，D可作为火箭推进剂的燃料，则D是N₂H₄，结合物质的结构和性质解答．

解答：解：均由两种短周期元素组成的A、B、C、D化合物分子，都含有18个电子，它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6，A和C分子中的原子个数比为1：1，则A是HCl，C是H₂O₂，B和D分子中的原子个数比为1：2，则B是H₂S，D可作为火箭推进剂的燃料，则D是N₂H₄，
（1）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第VA族元素大于第VIA族元素的第一电离能，同一主族中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以第一电离能大小顺序是N＞O＞Cl＞S，故答案为：N＞O＞Cl＞S；
（2）A是HCl，HF的相对分子质量小于HCl，但HF分子间能形成氢键而HCl分子间不能形成氢键，导致HF熔沸点大于HCl，
故答案为：HF分子间形成氢键；
（3）B是H₂S，硫化氢分子中硫原子含有2个共价单键且含有两个孤电子对，所以B分子的空间构型为V形，硫化氢分子中正负电荷重心不重合，所以该分子属于极性分子，
故答案为：V形；极性分子；
（4）C是H₂O₂，具有氧化性，酸性条件下，铜和双氧水发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，离子反应方程式为：Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O，铜是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d¹⁰4s¹，根据均摊法得该晶胞中铜原子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，
故答案为：Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O；[Ar]3d¹⁰4s¹ ；4；
（5）D是N₂H₄，D分子每个中心原子氮原子含有3个共价单键和1个孤电子对，所以N原子采用sp³杂化，氮气分子中含有2个π键，与氮气分子互为等电子体的常见分子的分子式为CO，
故答案为：sp³； 2；CO．

点评：本题考查了物质的结构和性质，正确推断物质是解本题关键，根据核外电子排布式的书写规则、价层电子对互斥理论、等电子体的概念、均摊法计算晶胞等知识点来分析解答，易错点是第一电离能大小的判断，明确元素周期律及异常现象即可解答，难度中等．