Question

1．原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d、e中，a原子的L层上s能级电子数等于p能极电子数，b和d的A₂B型氢化物均为V形分子，c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子．回答下列问题：
（1）b元素基态原子核外未成对电子数为2个．元素b、c、d的第一电离能由大到小的顺序是O＞S＞Na（填元素符号）．
（2）由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是CO₂、CS₂（写出一种化学式即可），其中心原子的杂化轨道类型是sp．
（3）这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于离子晶体的是NaCl（填化学式），若其晶体密度为a g•cm^-3，则晶胞的体积是$\frac{234}{a{N}_{A}}$cm³（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N_A）．

Answer 1

分析 原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d、e中，a原子的L层上s能级电子数等于p能极电子数，则a为C元素；
b和d的A₂B型氢化物均为V形分子，则b是O、d是S元素，c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子，则c是Na、e是Cl元素；
（1）b是O元素，b元素基态原子核外未成对电子为2p电子，有2个；
元素b、c、d分别是O、Na、S元素，同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小；
（2）由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形，说明中心原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化方式；
（3）这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于离子晶体的是NaCl，
晶胞体积=$\frac{m}{ρ}$．

解答 解：原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d、e中，a原子的L层上s能级电子数等于p能极电子数，则a为C元素；
b和d的A₂B型氢化物均为V形分子，则b是O、d是S元素，c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子，则c是Na、e是Cl元素；
（1）b是O元素，b元素基态原子核外未成对电子为2p电子，有2个；
元素b、c、d分别是O、Na、S元素，同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，同一主族元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能大小顺序是O＞S＞Na，
故答案为：2；O＞S＞Na；
（2）由上述元素组成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是CO₂、CS₂，中心原子采用sp杂化，故答案为：CO₂、CS₂；sp；
（3）这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于离子晶体的是NaCl，
该晶胞中Na、Cl原子都是4，晶胞体积=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{\frac{58.5}{{N}_{A}}×4}{ρ}$cm³=$\frac{234}{ρ{N}_{A}}$cm³=$\frac{234}{a{N}_{A}}$cm³，
故答案为：NaCl；$\frac{234}{a{N}_{A}}$．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、分子空间构型判断、电离能等知识点，侧重考查学生判断及计算能力、空间想象能力，难点是晶胞计算，熟练掌握氯化钠、氯化铯晶胞结构特点及其配位数．