Question

A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请回答下列问题：

(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________(用对应的元素符号表示)；D原子的基态电子排布式为____________________________________________________。

(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取________杂化；BC的空间构型为________(用文字描述)。

(3)1 mol AB^－中含有的π键个数为________。

(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比是________。

(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XY_n，它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNi_n晶胞体积为9.0×10^{－23 cm3}，储氢后形成LaNi_nH_4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNi_n中n＝________(填数值)；氢在合金中的密度为________。

Answer 1

解析：根据题中已知信息，第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级可知，A为碳元素，B为氮元素，C为氧元素，D为铜元素。晶胞的原子个数计算主要注意D原子个数计算，在晶胞上、下两个面上共有4个D原子，在前、后、左、右四个面上共有4个D原子，在晶胞的中心还有一个D原子。镧镍合金储氢后，1 mol晶体中氢元素的质量为4.5 g，则氢在合金中的密度为＝0.083 g·cm^－3。

答案：(1)C＜O＜N　1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹

(2)sp²　平面三角形　(3)2N_A或2×6.02×10²³

(4)1∶5　(5)5　0.083 g·cm^－3