Question

15．有A、B、C、D、E五种元素，其相关信息如下：

元素	相关信息
A	A原子的1s轨道上只有1个电子
B	B是电负性最大的元素
C	C基态原子的2p轨道中有3个未成对电子
D	D是主族元素且与E同周期，其最外能层上有2个运动状态不同的电子
E	E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物

（1）写出E元素原子基态时的电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶sd¹⁰4s¹．
（2）C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能大（填“大”或“小”）．
（3）CA₃分子中C原子的杂化类型是sp³，其在水中溶解度大，理由：NH₃与H₂O分子间形成氢键
（4）A、C、E三种元素可形成[E（CA₃）₄]²⁺，其中存在的化学键类型有①③（填序号）；
①配位键　②金属键　③极性共价键　④非极性共价键   ⑤离子键　 ⑥氢键
若[E（CA₃）₄]²⁺具有对称的空间构型，且当[E（CA₃）₄]²⁺中的两个CA₃被两个Cl^-取代时，能得到两种不同结构的产物，则[E（CA₃）₄]²⁺的空间构型为a（填序号）．
a．平面正方形  b．正四面体           c．三角锥形  d．V形
1mol[E（CA₃）₄]²⁺中含有σ键的数目为16mol．

Answer 1

分析 A原子的1s轨道上只有1个电子，则A为H元素；B是电负性最大的元素，则B为F元素；C的基态原子2p轨道中有三个未成对电子，核外电子排布为1s²2s²2p³，故C为N元素；E能形成红色（或砖红色）的E₂O和黑色的EO两种氧化物，则E为Cu；D是主族元素且与E同周期，其最外层上有两个运动状态不同的电子，则D为Ca，据此解答．

解答 解：A原子的1s轨道上只有1个电子，则A为H元素；B是电负性最大的元素，则B为F元素；C的基态原子2p轨道中有三个未成对电子，核外电子排布为1s²2s²2p³，故C为N元素；E能形成红色（或砖红色）的E₂O和黑色的EO两种氧化物，则E为Cu；D是主族元素且与E同周期，其最外层上有两个运动状态不同的电子，则D为Ca．
（1）E为Cu元素，核外电子排布式是：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶sd¹⁰4s¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶sd¹⁰4s¹；
（2）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，氮元素原子2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，
故答案为：大；
（3）NH₃分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以N的杂化轨道类型是sp³，NH₃极易溶于水的主要原因是：NH₃与H₂O分子间形成氢键，
故答案为：sp³；NH₃与H₂O分子间形成氢键；
（4）[Cu（NH₃）₄]²⁺配离子中，铜离子与氨气分子之间形成配位键，氨气分子中N原子与氢原子之间形成极性共价键，
[Cu（NH₃）₄]²⁺中的两个NH₃被两个Cl^-取代能得到两种不同结构的产物，[Cu（NH₃）₄]²⁺的空间构型为平面正方形，
[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有4个配位键、12个N-H键，1mol[Cu（NH₃）₄]²⁺中含有σ键的数目为16mol，
故答案为：①③；a；16mol．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、氢键、杂化方式、空间构型、配合物等，注意同周期元素第一电离能异常情况．