Question

2．原子序数依次增大的四种主族元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，其中A原子核是一个质子；B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体型分子，D原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹．请回答下列问题：
（1）这四种元素中电负性最大的是Cl（填元素符号）、第一电离能最小的是Cu（填元素符号）；
（2）C所在的主族元素气态氢化物中，沸点最低的是HCl（填化学式）；
（3）B元素可形成多种单质，其中“只有一层原子厚”的物质，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，该材料晶体结构如图1所示，其原子的杂化类型为sp²．
（4）D的水合醋酸盐晶体局部结构如图2，该晶体中含有的化学键是①②③（填选项序号）；
①极性键  ②非极性键   ③配位键  ④金属键    ⑤氢键．

Answer 1

分析 原子序数依次增大的四种主族元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，其中A原子核是一个质子，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为碳元素；B与C可形成正四面体型分子，则C为氯元素；D原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹，则D为铜元素．
（1）非金属性越强，电负性越大；金属性越强，第一电离能越小．
（2）HF中存在氢键，沸点比HCl高，其它氢化物相对分子质量越大，沸点越高．
（3）在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp²杂化，3个杂化轨道用来形成σ键结合其他碳原子，所有碳原子剩余2p轨道一同形成离域大π键．
（4）由结构图可知，该晶体中含有C-H键、C-C键、配位键．

解答 解：原子序数依次增大的四种主族元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，其中A原子核是一个质子，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为碳元素；B与C可形成正四面体型分子，则C为氯元素；D原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹，则D为铜元素；
（1）氯元素非金属性最强，电负性越大；铜为金属，其它为非金属，所以铜第一电离能最小，故答案为：Cl；Cu；
（2）HF中存在氢键，沸点比HCl高，其它氢化物相对分子质量越大，沸点越高，所以HCl的沸点最低，故答案为：HCl；
（3）在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp²杂化，3个杂化轨道用来形成σ键结合其他碳原子，所有碳原子剩余2p轨道一同形成离域大π键，故答案为：sp²；
（4）由结构图可知，该晶体中含有C-H键为极性键、C-C键为非极性键、配位键，故选：①②③．

点评 本题综合性较大，涉及元素推断、核外电子排布规律、晶体结构与化学键、化学用语等，难度中等，是对学生综合能力的考查，学习中注重相关基础的积累理解．