Question

有A、B、C、D、E五种元素（A、B、C、D、E分别代表元素符号），其中A元素原子核内只有一个质子；B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1；C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；D位于B的下一周期，在同周期元素形成的简单离子中，D形成的简单离子半径最小；E的基态原子中电子排布在三个能级上，且这三个能级所含电子数均相同．
（1）A、E形成的化合物E₂A₂每个分子中σ键和π键数目之比为

 

，B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序为

 

（用实际元素符号表示）．
（2）BA₃易液化的主要原因是

 

．BC₃^-离子中B原子轨道的杂化类型为

 

．
（3）写出D元素基态原子的价电子排布式

 

．
（4）E的一种单质晶胞结构如图，晶胞的边长为a cm．该晶体的密度为

 

g?cm^-3（N_A表示阿伏加德罗常数，E的相对原子质量为b）．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：有A、B、C、D、E五种元素，其中A元素原子核内只有一个质子，则A为H元素；B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1，原子核外电子排布为1s²2s²2p³，则B为N元素；C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则C为O元素；D位于B的下一周期，在同周期元素形成的简单离子中，D形成的简单离子半径最小，则D为Al；E的基态原子中电子排布在三个能级上，且这三个能级所含电子数均相同，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则E为C元素，据此解答．

解答： 解：有A、B、C、D、E五种元素，其中A元素原子核内只有一个质子，则A为H元素；B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1，原子核外电子排布为1s²2s²2p³，则B为N元素；C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则C为O元素；D位于B的下一周期，在同周期元素形成的简单离子中，D形成的简单离子半径最小，则D为Al；E的基态原子中电子排布在三个能级上，且这三个能级所含电子数均相同，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则E为C元素，
（1）H、C形成的化合物C₂H₂的结构式为H-C≡C-H，单键为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，故分子中σ键和π键数目之比为3：2；
同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，但N元素2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于氧元素，故第一电离能N＞O＞C，
故答案为：3：2；N＞O＞C；
（2）NH₃分子之间存在氢键，沸点较高，容易液化．NO₃^-离子中N原子价层电子对数=3+

5+1-2×3

2

=3，N原子采取sp²杂化，
故答案为：NH₃分子之间存在氢键，沸点较高；sp²；
（3）Al元素基态原子的价电子排布式为：3s²3p¹，故答案为：3s²3p¹；
（4）E的一种单质晶胞结构如图，晶胞的边长为a cm，晶胞体积为a³ cm³，晶胞中E原子数目为4+6×

1

2

+8×

1

8

=8，则晶胞质量=8×

b

NA

g，该晶体的密度为

8× b NA g

a3 cm3

=

8b

a3NA

g?cm^-3，故答案为：

8b

a3NA

．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、化学键、杂化轨道、氢键、晶胞计算等，推断元素是解题关键，注意氢键对物质性质的影响，难度中等．