Question

15．A、B、C、D、E、F为前四周期原子序数依次增大的六种元素，A、C、D原子均有两个未成对电子，A、B、C同周期，A与D、B与F分别同主族，E是生活中用量最大的金属．请回答下列问题
（1）E比较稳定的离子核外电子排布式ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵．
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N．（用元素符号表示）A、B、C的简单氢化物中最易汽化的物质的化学式CH₄．
（3）C与D形成的物质的晶体类型是原子晶体，IT产业中该晶体用于生产光导纤维．
（4）由A、B、C三种元素中的一种或两种元素形成的分子中，有的互为等电子体，写出其中一组等电子体的化学式：N₂和CO．并写出对应的结构式N≡N和C≡O．
（5）B的单质晶胞与CO₂的相似，则一个晶胞中含B的原子个数为8．F与氢形成的分子空间构型是三角锥形．
（6）C与E形成的晶体的部分结构如图，如图不是（填“是”或“不是”）晶胞，该晶体化学式
为FeO．与E最近且等距离的C构成的图形是正八面体．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F为前四周期原子序数依次增大的六种元素，A、C、D原子均有两个未成对电子，所以A是质子为6的碳，C是质子数为6的氧，D为质子数为14的硅，而A、B、C同周期，所以B是氮，A与D、B与F分别同主族，所F是磷，E是生活中用量最大的金属为铁，由此分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F为前四周期原子序数依次增大的六种元素，A、C、D原子均有两个未成对电子，所以A是质子为6的碳，C是质子数为6的氧，D为质子数为14的硅，而A、B、C同周期，所以B是氮，A与D、B与F分别同主族，所F是磷，E是生活中用量最大的金属为铁，
（1）铁比较稳定的离子是铁离子，核外电子排布式为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵，故答案为：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵；
（2）同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，其第一电离能高于O氧元素，故第一电离能C＜O＜N，A、B、C的简单氢化物中最易汽化的物质，也就是沸点最低的，其中水和氨分子之间存在氢键，所以最易汽化的物质为：CH₄，故答案为：C＜O＜N；CH₄；
（3）C与D形成的物质是二氧化硅，该晶体类型是原子晶体，IT产业中该晶体用于生产光导纤维，故答案为：原子晶体；光导纤维；
（4）由C、N、O三种元素中的一种或两种元素形成的分子中，有的互为等电子体，如N₂和CO，它们的结构式为：N≡N和C≡O，故答案为：N₂和CO；N≡N和C≡O；
（5）氮的单质晶胞与CO₂的相似，所以晶胞中氮气的个数为：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以一个晶胞中含B的原子个数为4×2=8，氨气是三角锥形，故答案为：8；三角锥形；
（6）C与E形成的晶体的部分结构如图，而图中还有第三种元素，所以不是该晶胞，该晶体中铁与氧原子个数之比为：1：1，所以化学式
为：FeO；不是，与E最近且等距离的C有x、y、z 平面上各4个，所以构成
正八面体，故答案为：不是；FeO；正八面体；CH₄．

点评 本题考查了第一电离能的比较、晶胞计算、电子式等，题目涉及的知识点较多，综合性较强，题目难度中等．