Question

9．已知A、B、C、D、E是核电荷数逐渐增大的前四周期元素．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原子核外未成对电子数为4．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）A、B、C、D四种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N＜O；
（2）化合物C₂D分子的空间构型为直线型；
（3）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晶体为分子晶体，（填晶体类型）基态E²⁺离子的电子排布式为1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴；
（4）化合物CA₃的沸点比化合物BA₄的高（填高或低），其主要原因是NH₃分子之间有氢键；
（5）C的第一电离能大于D的第一电离能原因是N原子的最外层电子处于半满状态，是一种稳定结构；
（6）下列叙述正确的是ad．（填字母）
a．A₂BD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．A₂BD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．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是核电荷数逐渐增大的前四周期元素，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，原子核外电子数排布为1s²2s²2p²，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，核外电子排布为1s²2s²2p⁴，故D为氧元素；根据原子序数关系可知，C为N，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，则N为苯，所以A为H，E原子核外未成对电子数为4，则E的核外电子排布为1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴4s²，故E为Ti，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E是核电荷数逐渐增大的前四周期元素，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，原子核外电子数排布为1s²2s²2p²，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，核外电子排布为1s²2s²2p⁴，故D为氧元素；根据原子序数关系可知，C为N，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，则N为苯，所以A为H，E原子核外未成对电子数为4，则E的核外电子排布为1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴4s²，故E为Ti，
（1）同周期元素从左到右，元素的电负性之间增强，同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐减弱，则电负性为H＜C＜N＜O，
故答案为：H＜C＜N＜O；
（2）化合物N₂O与CO₂互为等电子体，所以分子的空间构型也相似，二氧化碳为直线型，所以N₂O为分子的空间构型也为直线型，
故答案为：直线型；
（3）B、D、E三元素能形成化合物Ti（CO）₅，常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，熔沸点较低，所以Ti（CO）₅晶体为分子晶体，Ti为22号元素，所以基态Ti²⁺离子的电子排布式为1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴，
故答案为：分子晶体；1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴；
（4）由于NH₃分子之间有氢键，所以沸点比化合物CH₄的高，
故答案为：高；NH₃分子之间有氢键；
（5）N原子的最外层电子处于半满状态，是一种稳定结构，所以N的第一电离能大于O，
故答案为：N原子的最外层电子处于半满状态，是一种稳定结构；
（6）a．H₂CO为甲醛，分子空间构型为平面三角形，而CO₂为直线形，CH₄为正四面体形，故a正确；
b．H₂CO分子中的中心原子均采取sp²杂化，和CO₂子中的中心原子均采取sp杂化，而NH₃分子中采取sp³杂化，故b错误；
c．苯是非极性分子，分子中只存在一个π键，所以分子中σ键和π键的个数比为12：1，故c错误；
d．CO₂是分子晶体，二氧化硅晶体是原子晶体，所以CO₂的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故d正确；
故选ad．

点评 本题是对物质结构的考查，推断元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础，难度中等．