Question

有A、B、C、D、E、F六种前四周期元素，原子序数依次增大且它们原子序数之和为77．A的一种核素没有中子，B、C、D三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且I₁（B）＜I₁（D）＜I₁（C），（I₁表示第一电离能），其中基态C原子的2p轨道处于半充满状态，且C₂D与BD₂互为等电子体．E为周期表第四周期中未成对电子数最多的元素，请回答下列问题：
（1）在上述六种元素中，电负性最大的是

 

（填元素符号）．
（2）元素E在周期表中的位置

 

．
（3）基态F原子的核外电子排布式为

 

．
（4）FC的晶体结构与单晶硅相似，在FC晶体中，每个F原子与

 

个C原子相连，与同一个F原子相连的C原子构成的空间构型为

 

．
（5）AC₃是一种弱酸，它可由C₂A₄与ACD₂反应制得，反应方程式为

 

．
（6）A与D可形成一种团簇粒子A₃D⁺（A₂D）₃，光谱分析粒子中A₂D分子具有相同的环境，请画出该团簇粒子的空间结构

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：有A、B、C、D、E、F六种前四周期元素，原子序数依次增大且它们原子序数之和为77，A的一种核素没有中子，则A是H元素；
B、C、D三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，基态C原子的2p轨道处于半充满状态，则C是N元素，
I₁（B）＜I₁（D）＜I₁（C），（I₁表示第一电离能），且C₂D与BD₂互为等电子体，则B是C、D是O元素；
E为周期表第四周期中未成对电子数最多的元素，则E是Cr元素，这几种元素原子序数之和为77，则F是Ga元素，
（1）同一周期元素，电负性随着原子序数增大而增大，同一主族元素，电负性随着原子序数增大而减小；
（2）E位于第四周期第VIB族；
（3）基态F原子核外有31个电子，根据构造原理书写其核外电子排布式；
（4）GaN的晶体结构和单晶硅相似，每个原子形成四个共价键；与同一个F原子相连的C原子构成的空间构型为正四面体；
（5）HN₃是一种弱酸，它可由N₂H₄与HNO₂反应制得，二者反应生成叠氮酸、水；
（6）H与O可形成一种团簇粒子H₃O⁺（H₂O）₃，H₃O⁺的空间构型为三角锥形，O原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，3个水分子所处位置相同，所以3个水分子分别与3个H原子形成氢键．

解答： 解：有A、B、C、D、E、F六种前四周期元素，原子序数依次增大且它们原子序数之和为77，A的一种核素没有中子，则A是H元素；
B、C、D三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，基态C原子的2p轨道处于半充满状态，则C是N元素，
I₁（B）＜I₁（D）＜I₁（C），（I₁表示第一电离能），且C₂D与BD₂互为等电子体，则B是C、D是O元素；
E为周期表第四周期中未成对电子数最多的元素，则E是Cr元素，这几种元素原子序数之和为77，则F是Ga元素，
（1）同一周期元素，电负性随着原子序数增大而增大，同一主族元素，电负性随着原子序数增大而减小，所以这几种元素中电负性最大的是O元素，故答案为：O；
（2）E原子核外有4个电子层，价电子数是6，价电子包含3d、4s电子，所以位于第四周期第VIB族，故答案为：第四周期第VIB族；
（3）基态F原子核外有31个电子，根据构造原理知其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹ ，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹ ；
（4）GaN的晶体结构和单晶硅相似，每个原子形成四个共价键，所以每个F原子与4个C原子相连；与同一个F原子相连的C原子构成的空间构型为正四面体，故答案为：4；正四面体；
（5）HN₃是一种弱酸，它可由N₂H₄与HNO₂反应制得，二者反应生成叠氮酸、水，反应方程式为N₂H₄+HNO₂=HN₃+2H₂O，故答案为：N₂H₄+HNO₂=HN₃+2H₂O；
（6）H与O可形成一种团簇粒子H₃O⁺（H₂O）₃，H₃O⁺的空间构型为三角锥形，O原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，3个水分子所处位置相同，所以3个水分子分别与3个H原子形成氢键，其结构为，故答案为：．

点评：本题考查位置结构性质相互关系及应用，涉及氢键、晶体空间构型、核外电子排布、电负性等知识点，这些都是高考高频点，熟练掌握价层电子对互斥理论、构造原理、元素周期律等知识点，难点是（6），同时考查学生空间想象能力、信息分析判断能力，题目难度中等．