Question

现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，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元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3,且E元素的基态原子有4个未成对电子。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_________。

(2)用元素符号表示B、C、D三种元素的第一电离能由低到高的排序_________。

(3)    A元素与B、C元素可形成化合物B₂A₄、C₂A₄。

①B₂A₄的结构式为_________。

②下列有关C₂A₄的说法正确的是_________。

a.一个该分子中含有4个σ键

b.该分子可作为配位体形成配位键

c.该分子是非极性分子     d.1mol该分子最多可形成4mol氢键

e.该分子的稳定性与氢键无关

f.该分子中C的原子轨道是sp³杂化

(4)B单质的一种的晶体结构如图甲所示，E单质的一种的晶体结构如图乙所示。

则图中的单质B的名称_________，图甲中B原子的配位数与图乙中E原子的配位数之_________。

E元素与D元素形成的ED晶体与NaCl晶体一样，欲比较ED与NaCl的晶格能大小，需考虑的数据是_______________________________________________________________________________。

(5)据最新资料显示,F单质的晶胞可能有多种,若其晶胞分别以六方紧密堆积和面心立方堆积存在时，其单质的密度之比为_________。

 

Answer 1

【答案】

（每空2分，第(4)第1空1分，共计15分）（1）3d⁶4s²（2）B＜D＜C

（3）    ② b、e、f（全对2分，选对1～2个得1分，选错一个均不得分）

（4）金刚石；1:2 ；离子的半径与离子所带的电荷

（5）3:8

【解析】

试题分析：B元素原子的价层电子总数是内层电子总数的2倍，所以B是碳元素。D元素原子的L电子层中只有两对成对电子，因此D是氧元素。C的原子序数介于B和D中间，则C是氮元素。E元素的基态原子有4个未成对电子，这说明E应该是第四周期元素，可能是Cr或Fe。E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3,所以E只能是Fe，F是Cu。

（1）铁的原子序数是26，根据构造原理可知，其价电子排布式为3d⁶4s²。

（2）B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O＞C。由于氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C＜O＜N。

（3）A元素与B、C元素可形成化合物B₂A₄、C₂A₄，这说明A应该是氢元素。

①B₂A₄是乙烯，其的结构式为。

②C₂A₄的结构式是，所以a. 一个该分子中含有5个σ键，a不正确；b.该分子中氮元素含有孤对电子，所以可作为配位体形成配位键，b周期；c.该分子不对称，是极性分子，c不正确；d.由于氮元素可以形成氢键，所以平均1个N₂H₄分子可以形成6÷2＝3个氢键，因此1mol该分子最多可形成3mol氢键，d不正确；e.氢键不是化学键，不影响物质的稳定性，即该分子的稳定性与氢键无关，e正确；f.该分子中N原子的原子轨道是sp³杂化，f正确，答案选bef。

（4）根据晶胞的几个可知，甲是金刚石。根据晶胞结构可知，金刚石中配位数是4，而铁是体心立方堆积，配位数是8，所以甲中B原子的配位数与图乙中E原子的配位数之1:2；E元素与D元素形成的ED晶体与NaCl晶体一样，都是离子晶体，所以欲比较ED与NaCl的晶格能大小，应该比较晶格能大小，即需要考虑的数据是离子的半径与离子所带的电荷。

（5）体心立方晶胞中铜原子个数＝1+8×＝2；面心立方晶胞中实际含有的铜原子个数=6×+8×＝4。设铜原子半径是a，六方紧密堆积和面心立方堆积的边长分别为x和y，则x²＋2x²＝(4a)²、y²＋y²＝(4a)²，解得x＝、y＝，所以根据×N_A＝2、×N_A＝4可知，二者的密度之比ρ_1:ρ₂=3:8。

考点：考查元素推断、核外电子排布、第一电离能、氢键、杂化轨道类型、晶体结构、性质以及晶体的有关计算等