Question

已知A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小为B＞C＞D＞A．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原子有2个未成对电子．A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体．E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一．回答下列问题（用元素符号或化学式表示）．
（1）M分子中B原子轨道的杂化类型为

sp²

，1mol M中含有σ键的数目为

3N_A（或3×6.02×10²³）

．
（2）化合物CA₃的沸点比化合物BA₄的高，其主要原因是

NH₃分子间能形成氢键

．
（3）写出与BD₂互为等电子体的C₃^-的结构式

[N=N=N]^-

．
（4）E⁺的核外电子排布式为，图是E的某种氧化物的晶胞结构示意图，氧的配位数为

4

．
（5）向E的硫酸盐溶液中通入过量的CA₃，写出该反应的离子方程式：

Cu²⁺+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺

．

Answer 1

分析：A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小为B＞C＞D＞A，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，则B是C元素；D原子有2个未成对电子，且D原子半径小于B，且D是O元素，C的原子半径小于B而大于D，则C是N元素，A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，则该气体是甲醛，所以A是H元素，E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一，则E是铜元素，根据物质的结构和性质解答．

解答：解：A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小为B＞C＞D＞A，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，则B是C元素；D原子有2个未成对电子，且D原子半径小于B，且D是O元素，C的原子半径小于B而大于D，则C是N元素，A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，则该气体是甲醛，所以A是H元素，E的硫酸盐溶液是制备波尔多液的原料之一，则E是铜元素，
（1）M是HCHO，甲醛分子中C原子含有3个价层电子对，所以其原子轨道的杂化类型为sp²，一个甲醛分子中含有3个σ键，所以 1mol M中含有σ键的数目为 3N_A（或3×6.02×10²³），
故答案为：sp²，3N_A（或3×6.02×10²³）；
（2）化合物NH₃的沸点比化合物CH₄的高，氨气中存在氢键，甲烷中不含氢键，氢键的存在导致其沸点增大，故答案为：NH₃分子间能形成氢键；
（3）等电子体的结构相似，所以与CO₂互为等电子体的N₃^-的结构式[N=N=N]^-，
故答案为：[N=N=N]^-；
（4）Cu⁺的核外有28个电子，根据构造原理知，其基态核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，图是Cu的某种氧化物的晶胞结构示意图，根据晶胞图知氧的配位数为4，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，4；
（5）硫酸铜和氨气反应生成铜氨络合物，离子反应方程式为：Cu²⁺+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺，
故答案为：Cu²⁺+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺．

点评：本题考查物质结构和性质，正确推断元素是解本题关键，难点是等电子体电子式或结构式的书写，难度中等．