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6.原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E,其中A是周期表中原子半径最小元素,B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子,E的原子序数为29.
回答下列问题(所有元素均用元素符号表示):
(1)B2A2分子中B原子轨道的杂化类型为sp,1mol B2A2含有σ键的数目为3×6.02×1023.
(2)B、C、D第一电离能由大到小为:N>O>C,E元素基态原子简化电子排布式为:[Ar]3d104s1.
(3)化合物CA3的沸点比化合物BA4的高,其主要原因是氨气分子间形成了分子间氢键.
(4)元素B、D形成的一种化合物与元素C、D形成的一种化合物互为等电子体,元素C、D形成化合物的分子式是N2O.
(5)元素E的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是CuCl,测得其晶胞边长为acm,则该晶体密度为$\frac{398}{{N}_{A}{•a}^{3}}$g/cm3它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,只生成配合物HnECl3,反应的化学方程式为CuCl+2HCl(浓)═H2CuCl3.

分析 原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E,其中A是周期表中原子半径最小元素,则A为H元素;B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故B为碳元素;D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子,原子序数大于碳,故D核外电子排布为1s22s22p4,则D为O元素;C的原子序数介于碳、氧之间,故C为N元素;E的原子序数为29,则E为Cu元素,据此解答.

解答 解:原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E,其中A是周期表中原子半径最小元素,则A为H元素;B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故B为碳元素;D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子,原子序数大于碳,故D核外电子排布为1s22s22p4,则D为O元素;C的原子序数介于碳、氧之间,故C为N元素;E的原子序数为29,则E为Cu元素.
(1)C2H2分子结构式为H-C≡C-H,C原子形成2个σ键,没有孤对电子,故碳原子轨道的杂化类型为sp杂化,1mol C2H2含有σ键的数目为3×6.02×1023,
故答案为:sp;3×6.02×1023;
(2)同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,但氮元素原子2p轨道容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:N>O>C;
E的原子序数为29,则E为Cu元素,基态原子简化电子排布式为:[Ar]3d104s1,
故答案为:N>O>C;[Ar]3d104s1;
(3)氨气分子间形成了分子间氢键,沸点高于CH4,
故答案为:氨气分子间形成了分子间氢键;
(4)元素C、O形成的一种化合物与元素N、O形成的一种化合物互为等电子体,应是CO2与N2O,
故答案为:N2O;
(5)元素E的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,晶胞中白色球为数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,黑色球数目为4,原子数目之比为1:1,故该氯化物的化学式是CuCl,晶胞质量为$\frac{99.5}{{N}_{A}}$g×4,测得其晶胞边长为acm,
则该晶体密度为$\frac{99.5}{{N}_{A}}$g×4÷(acm)3=$\frac{398}{{N}_{A}{•a}^{3}}$g/cm3,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,只生成配合物HnCuCl3,反应的化学方程式为CuCl+2HCl(浓)═H2CuCl3,
故答案为:CuCl;$\frac{398}{{N}_{A}{•a}^{3}}$;CuCl+2HCl(浓)═H2CuCl3.

点评 本题是对物质结构的考查,涉及核外电子排布、电离能、杂化轨道、化学键、等电子体、配合物、晶胞计算等,推断元素是解题关键,需要学生具备扎实的基础,难度中等.

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