题目内容

10．短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为17．A是元素周期表中原子半径最小的元素，B原子的最外层电子数是其次最外层电子数的2倍，A与E同主族，D原子核外有2个未成对电子．
由长周期元素组成的镧镍合金、铜钙合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力，其中铜钙合金的晶胞结构如图所示．
请根据以上信息回答下列问题：
（1）D元素在周期表中的位置是第二周期VIA族；B、C、D三种元素的第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C（填元素符号）；B${\;}_{2}^{2-}$中心原子的杂化轨道类型为sp杂化．
（2）E和D可以形成一种含有非极性键的离子晶体，请写出这种化合物与水反应的离子方程式2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；
（3）铜原子的基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1；
（4）已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23cm3，储氢后形成LaNinH4.5的合金（氢进入晶胞空隙，体积不变），则LaNin中n=5（填数值），氢在合金中的密度为0.25g•cm-3．

分析 短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为17．A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B原子的最外层电子数是其次最外层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则B为碳元素；A与E同主族，E的原子序数大于碳，则E为Na；D原子序数介于碳、Na之间，则D处于第二周期，D原子核外有2个未成对电子，原子核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素．

解答 解：短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为17．A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B原子的最外层电子数是其次最外层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则B为碳元素；A与E同主族，E的原子序数大于碳，则E为Na；D原子序数介于碳、Na之间，则D处于第二周期，D原子核外有2个未成对电子，原子核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素．
（1）D为O元素，在周期表中的位置是：第二周期VIA族，
同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，氮元素2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于同周期相邻元素的，故第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C，
C22-中心C原子形成1个σ键、含有1对孤对电子，C原子的杂化轨道类型为sp杂化，
故答案为：第二周期VIA族；N＞O＞C；sp杂化；
（2）E和D形成一种含有非极性键的离子晶体为Na2O2，过氧化钠与水反应的离子方程式：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，
故答案为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑；
（3）铜原子的基态核外电子排布式为：[Ar]3d104s1，
故答案为：[Ar]3d104s1；
（4）镧镍合金、铜钙合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，由图可知，晶胞中La原子数目为2×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{6}$=3，Ni原子数目为6+18×$\frac{1}{2}$=15，储氢后形成LaNinH4.5的合金（氢进入晶胞空隙，体积不变），故1：n=3：15，则n=5，晶胞中H原子数目为4.5×3=13.5，晶胞体积为9.0×10-23cm3，氢在合金中的密度为$\frac{13.5}{6.02×1{0}^{23}}$g÷9.0×10-23cm3=0.25g•cm-3，
故答案为：5；0.25g•cm-3．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及电离能、杂化轨道、核外电子排布、晶胞计算等知识点，（4）中注意顶点原子为6个晶胞共用，利用均摊法计算解答，难度中等．

练习册系列答案
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