Question

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E．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原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍．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，A、B二种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂．E的原子序数为26．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）下列叙述正确的是______．（填字母）
a．M分子空间构型为平面三角形，而BD₂为直线形，BA₄为正四面体形
b．M和BD₂分子中的中心原子均采取sp²杂化，而CA₃分子中采取sp³杂化
c．N 是非极性分子，且分子中σ键 和π键的个数比为3：1
d．BD₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）B、C、D三种元素的电负性由小到大的顺序为______；C的第一电离能大于D的第一电离能原因是______．
（3）化合物CA₃的沸点比化合物BA₄的高，其主要原因是______．
（4）B、D、E三元素能形成化合物E（BD）₅，常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃．据此可判断E（BD）₅晶体为______．基态E²⁺离子的电子排布式为______．
（5）化合物BD与元素B、C形成的阴离子互为等电子体，阴离子的化学式是______．

Answer 1

A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E．B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，B原子具有1s、2s、2p三个轨道，每种轨道中的电子总数相同，则B原子电子总数为6，故B为碳元素；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，D应为O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，M为甲醛HCHO，所以A为氢元素，A、B二种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，N为苯；C的原子序数介于碳元素与氧元素之间，故C为氮元素；E的原子序数为26，E为铁元素．
故A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D应为O元素，E为铁元素；M为甲醛HCHO，N为苯．
（1）a．甲醛HCHO，分子中有1C=O双键，2个C-H单键，中心原子碳原子杂化轨道数为3，采取sp²杂化，分子空间构型为平面三角形，BD₂为CO₂是直线形，BA₄为CH₄是正四面体形，故a正确；
b．甲醛HCHO，分子中有1C=O双键，2个C-H单键，中心原子碳原子杂化轨道数为3，采取sp²杂化；CO₂分子中有2个C=O双键，中心原子碳原子杂化轨道数为2，采取sp杂化；NH₃分子中有3个N-H单键，氮原子有1对孤对电子对，氮原子杂化轨道数为4，氮原子采取sp³，故b错误；
c．N为苯是非极性分子，分子中含有6个碳氢σ键 含有一个大π键，所以σ键和大π键的个数比为6：1，故c错误．
d．CO₂是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，二氧化碳晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故d正确．
故选：ad．
（2）B为碳元素、C为氮元素、D应为O元素，同周期自左而右电负性增大，所以电负性C＜N＜O；N原子2p轨道处于半充满状态，能量低，第一电离能大于同周期相邻元素第一电离能．
故答案为：C＜N＜O；N原子2p轨道处于半充满状态，能量低．
（3）A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，化合物CA₃为NH₃，BA₄为CH₄，NH₃分子之间存在氢键，NH₃沸点比CH₄的高．
故答案为：NH₃分子之间存在氢键，．
（4）B为碳元素，D应为O元素，E为铁元素；三元素能形成化合物Fe（CO）₅，常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，据此可判断Fe（CO）₅晶体为分子晶体．基态Fe²⁺离子的电子排布式为 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
故答案为：分子晶体； 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
（5）B为碳元素、C为氮元素、D应为O元素，化合物CO与元素B、C形成的阴离子互为等电子体，该阴离子含有2个原子，带一个单位负电荷，阴离子的化学式是CN^-．
故答案为：CN^-．