Question

A、B、C、D分别代表四种不同的元素．A原子的最外层电子排布为ns¹，B原子的价电子排布为ns²np²，C原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，D原子的L电子层的p轨道有3个电子．
（1）C原子的电子排布式为

 

，若A原子的最外层电子排布为1s¹，则按原子轨道的重迭方式判断，A与C形成的化合物中的共价键类型属于

 

键，A与C所形成的化合物的熔沸点明显高于A与C的同主族元素所形成的化合物的熔沸点，其原因是

 

；
（2）当n=2时，B的最高价氧化物的结构式是

 

，B与C形成的晶体属于

 

晶体．当n=3时，B与C形成的晶体中，B原子的杂化方式为

 

，该晶体中最小的环共有

 

个微粒构成，微粒间的作用力是

 

；
（3）若A原子的最外层电子排布为4s¹，B原子的价电排布为3s²3p²，A在元素周期表中的位置是

 

，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是

 

（用元素符号表示）．

Answer 1

分析：A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素．A元素的原子最外层电子排布为ns¹，A位于ⅠA族；B元素的原子价电子排布为ns²np²，B位于ⅣA族；C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，则C元素原子有2个电子层，最外层电子数为6，故C为氧元素；D元素原子的M电子层的P亚层中有3个电子，则D元素原子电子排布式为1s²2s²2p⁶ 3s²3p³，故D为P元素；
（1）氧原子核外电子数为8，根据核外电子排布规律书写；若A元素的原子最外层电子排布为1s¹，则A为氢元素，与氧元素形成的化合物为水等，共价键为1s电子与2p电子成键；根据氢键分析熔沸点；
（2）当n=2时，B为碳元素，其最高价氧化物二氧化碳中C原子与O原子之间形成2对共用电子对；碳元素与氧元素生成的化合物为分子晶体；
当n=3时，B为Si元素，与氧元素形成的化合物为二氧化硅，属于原子晶体，该晶体中最小的环相当于金刚石六元环中C原子换成Si原子，Si-Si之间插入1个O原子，碳原子与氧原子之间形成共价键；
（3）若A元素的原子最外层电子排布为4s¹，则A为K元素，周期数=电子层数、族序数=最外层电子数；
B元素的原子价电子排布为3s²3p²，则B为Si元素，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，非金属性越强第一电离能越大，注意N元素2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素．

解答：解：A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素．A元素的原子最外层电子排布为ns¹，A位于ⅠA族；B元素的原子价电子排布为ns²np²，B位于ⅣA族；C元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，则C元素原子有2个电子层，最外层电子数为6，故C为氧元素；D元素原子的M电子层的P亚层中有3个电子，则D元素原子电子排布式为1s²2s²2p⁶ 3s²3p³，故D为P元素，
（1）氧原子核外电子数为8，核外电子排布为1s²2s²2p⁴；若A元素的原子最外层电子排布为1s¹，则A为氢元素，与氧元素形成的化合物为水等，共价键为1s电子与2p电子成键，属于σ键，水分子之间存在氢键，熔沸点高于同主族其它元素氢化物沸点，
故答案为：1s²2s²2p⁴；σ；水分子间形成氢键；
（2）当n=2时，B为碳元素，其最高价氧化物为二氧化碳，结构式是O=C=O；碳元素与氧元素生成的化合物CO、二氧化碳都为分子晶体；
当n=3时，B为Si元素，与氧元素形成的化合物为二氧化硅，Si原子成4个Si-O键、不含孤对电子，Si原子采取sp³杂化，该晶体中最小的环相当于金刚石六元环中C原子换成Si原子，Si-Si之间插入O原子，故最小的环中含有6个Si原子、6个O原子，共有12个原子，二氧化硅晶体属于原子晶体，微粒间的作用力为共价键，
故答案为：O=C=O；分子；sp³；12；共价键；
（3）若A元素的原子最外层电子排布为4s¹，则A为K元素，处于第四周期ⅠA族．B元素的原子价电子排布为3s²3p²，则B为Si元素，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，非金属性越强第一电离能越大，故第一电离能O＞P＞Si＞Li，
故答案为：第四周期ⅠA族；O＞P＞Si＞Li．

点评：本题考查结构性质位置关系、核外电子排布规律、常用化学用语、元素周期律等，难度中等，注意基础知识的理解掌握．