题目内容

11．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，回答下列问题：
（1）a、c、d中第一电离能最大的是O（填元素符号），e的价层电子轨道示意图为．
（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为sp3；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4（填化学式，写出两种）．
（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3．（填化学式）
（4）c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则其中元素e的化合价为+1
（5）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）．该化合物中，阴离子为SO42-，阳离子中存在的化学键类型有共价键和配位键；该化合物加热时首先失去的组分是H2O，判断理由是H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱．

分析 周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a的核外电子总数与其周期数相同，则a为H元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，只能有2个电子层，最外层电子数为6，则c是O元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧，则b是N元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，e处于第四周期，e原子核外电子数为2+8+18+1=29，为Cu元素；d与c同族，且原子序数小于e，所以d为S元素，据此解答．

解答 解：周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a的核外电子总数与其周期数相同，则a为H元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，只能有2个电子层，最外层电子数为6，则c是O元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于氧，则b是N元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，e处于第四周期，e原子核外电子数为2+8+18+1=29，为Cu元素；d与c同族，且原子序数小于e，所以d为S元素．
（1）a、c、d分别是H、O、S元素中，元素的非金属性越强，其第一电离能越大，故O元素第一电离能最大；e为Cu元素，价层电子排布为3d104s1，其价电子轨道示意图为，
故答案为：O；；
（2）H元素和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为NH3，该分子中N原子形成3个共价键、有一对孤电子对，所以N原子的杂化方式为sp3；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4等
故答案为：sp3；H2O2、N2H4；
（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3，故答案为：HNO2、HNO3；H2SO3；
（4）c和e形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，c离子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，e离子个数=4，所以该化合物为Cu2O，则e离子的电荷为+1，
故答案为：+1；
（5）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明阴离子的中心原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，所以阴离子为硫酸根离子，阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示），阳离子的配位数是6，由配体形成的化合价可知，其中氨分子个数是4、水分子个数是2，水分子、氨分子与铜离子之间是配位键，水分子和氨分子内部有共价键，所以阳离子中含有共价键、配位键；
H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O，
故答案为：SO42-；共价键和配位键；H2O；H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱．

点评 本题是对物质结构和性质的考查，涉及电离能、核外电子排布、分子结构、晶胞计算、配合物等知识点，对于分子空间结构，采取逆向形式进行考查，具有一定的开放性，增大题目难度．

练习册系列答案
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