题目内容

14．现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素，它们位于元素周期表的前四周期．B元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍；D元素原子的L电子层中只有两对成对电子；E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物．请回答下列问题：
（1）E元素基态原子的核外价层电子排布式为3d104s1．
（2）C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能大（填“大”或“小”）．
（3）A元素与B、C、D元素可形成共价化合物B2A4、CA3、BA4、A2D．
①B2A4的结构式为；
②CA3分子中C原子的杂化类型是sp3杂化．
③BA4与A2D中，沸点最高的是H2O（填分子式），原因是分子间形成氢键，该物质的分子构型为V形（或角形），
（4）E与金形成的合金，其晶体具有面心立方最密堆积的结构．在晶胞中，Au原子位于顶点，E原子位于面心，则该合金中Au原子与E原子个数之比为1：3，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为$\frac{（197+64×3）×1{0}^{30}}{{a}^{3}•{N}_{A}}$ g•cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）．

分析 A、B、C、D、E、原子序数依次增大的五种元素，它们位于元素周期表的前四周期，B元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍，B原子只能有2个电子层，其价电子总数为4，故B为碳元素；D元素原子的L电子层中只有两对成对电子，其原子核外电子排布为1s22s2p4，则D为O元素；结合原子序数可知C为N元素；E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，可推知E为Cu，A元素与B、C、D元素可形成共价化合物B2A4、CA3、BA4、A2D，则A为H，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、原子序数依次增大的五种元素，它们位于元素周期表的前四周期，B元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍，B原子只能有2个电子层，其价电子总数为4，故B为碳元素；D元素原子的L电子层中只有两对成对电子，其原子核外电子排布为1s22s2p4，则D为O元素；结合原子序数可知C为N元素；E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，可推知E为Cu，A元素与B、C、D元素可形成共价化合物B2A4、CA3、BA4、A2D，则A为H，
（1）E为Cu元素，原子核外电子数为29，基态原子的核外价层电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1；
（2）C为N元素，由于氮元素的最外层电子处于半满状态，是一种稳定结构，所以第一电离能大于氧元素，故答案为：大；
（3）A元素与B、C、D元素可形成共价化合物C2H4、NH3、CH4、H2O，
①C2H4的结构式为，故答案为：；
②NH3分子中N原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4，所以杂化类型是sp3，故答案为：sp3杂化； 
③CH4与H2O中，由于水分子之间有氢键，所以水的沸点高于甲烷，所以最高的是H2O，H2O中氧原子周围有两对孤电子对和两个共价键，所以的分子构型为V型，
故答案为：H2O；分子间形成氢键；　V形（或角形）；
（4）Au位于顶点，8×$\frac{1}{8}$=1，Cu位于面心，6×$\frac{1}{2}$=3，一个晶胞中含有一个AuCu3，Au原子与Cu原子个数之比为1：3，晶胞体积为a3×10-30cm3，Vm=NA×a3×10-30cm-3，ρ=$\frac{M}{{V}_{m}}$=$\frac{（197+64×3）×1{0}^{30}}{{a}^{3}•{N}_{A}}$g•cm-3，
故答案为：1：3；$\frac{（197+64×3）×1{0}^{30}}{{a}^{3}•{N}_{A}}$．

点评 本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、电离能、分子结构与性质、化学键、杂化轨道、晶胞的计算等，难度中等，（4）中金刚石晶胞没有画出晶胞结构，增大难度，对学生的空间想象有一定的要求，注意识记中学常见的晶胞结构．

练习册系列答案
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19．已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，其结构或性质信息如下表．
元素结构或性质信息
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Y原子核外的L层有3个未成对电子．
Z在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟．
Q单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子．
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E原子序数比R大3
请根据信息回答有关问题：
（1）元素Y的原子核外共有7种不同运动状态的电子，有3种不同能级的电子．
（2）X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为（写元素符号）O、N、C．
（3）X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中，沸点由高到低的排列次序依次为（写化学式）H2O＞HCl＞CH4．
（4）R的最高化合价为+6．R的一种配合物的化学式为RCl3•6H2O．已知0.01molRCl3•6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02mol AgCl沉淀．此配合物最可能是B．
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