Question

有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素，A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素；B元素的原子既不易失去，也不易得到电子，其基态原子每种轨道中电子数相同；C元素的价电子构型为nsⁿnp^n＋1；D的最外层电子数与电子层数之比为3∶1；E是地壳中含量仅次于铝的金属元素，其合金用途最广，用量最大。
(1)B与D形成的非极性分子中中心原子的孤电子对数是________，中心原子的杂化轨道类型为________。
(2)A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物，它们的沸点由高到低的顺序是________，它们的稳定性由弱到强的顺序是________。
B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示)，第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
(5)一个C的单质分子中存在________个π键、________个σ键。
(6)E的三种同素异形体，晶胞如图所示：

其中晶胞γ的堆积模型中E原子的配位数为________，该晶胞中所含原子数为________。

Answer 1

(1)0　sp杂化
(2)H₂O、NH₃、CH₄　CH₄、NH₃、H₂O
(3)直线形　平面三角形　(4)O>N>C　N>O>C
(5)2　1　(6)12　4

短周期中族序数等于周期数的非金属元素只有H，故A为H；由B元素原子的得失电子能力可判断B为C，其1s、2s、2p轨道各有2个电子；C元素的价电子构型为nsⁿnp^n＋1，由s轨道容纳2个电子可知n只能等于2，故C为N；由最外层电子数与电子层数的关系可知D为O；由E在地壳中含量可知其为Fe。(1)C、O形成的非极性分子为CO₂，其电子式为，中心原子为碳原子，由电子式可知其中心原子无孤电子对，CO₂为直线形分子，采用sp杂化方式。(2)H与C、N、O形成的10电子分子为CH₄、NH₃、H₂O，常温下水为液态，沸点最高，其次为NH₃，CH₄沸点最低；同周期元素从左到右，氢化物的稳定性逐渐增强，故稳定性顺序为CH₄<NH₃<H₂O。(3)HCN的结构式可以表示为，空间构型是直线形；CH₂O的结构式为，碳原子采取sp²杂化，故为平面三角形结构。(4)同周期元素从左到右，电负性逐渐增强，故电负性关系为C<N<O；同周期元素从左到右，第一电离能基本呈现逐渐增大的趋势，但由于N的p轨道电子处于半充满状态，第一电离能较大，故第一电离能关系为C<O<N。(5)N₂结构式为NN，其中含有2个π键、1个σ键。(6)晶胞γ为面心立方堆积，其配位数为12，该晶胞中所含原子数为8× ＋6× ＝4。