Question

17．己知A、B、C、D、E五种元素，均位于周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增加．A元素核内只有质子，B原子的L层p轨道中有2个电子，C的原子核外有三个未成对电子，D原子核外电子排布为nsⁿnpⁿ⁺²，E是第四周期元素，最外层只有一个电子，其余各层电子均充满．
（1）E²⁺的外围电子排布式为3d⁹．
（2）A、B、C可以形成化学式为ABC的分子．该分子中各原子均达到稀有气体稳定结构，则该分子中B采取的杂化轨道类型为sp，该分子的电子式为．
（3）比较B、C、D三者的第一电离能，由大到小的顺序是N＞O＞C （填元素符号）
（4）己知三硫化四磷是黄绿色针状结晶，易溶于二硫化碳，其结构如图所示．回答下列问题：
①二硫化碳属于非极性（填“极性”或“非极性”）分子．
②用N_A表示阿伏加德罗常数的数值，0．lmol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为N_A
（5）纯叠氮酸（HN₃）在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是HN₃分子之间存在氢键．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五种元素，均位于周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增加．A元素核内只有质子，则A为H元素；B原子的L层p轨道中有2个电子，核外电子排布式为1s²2s²2p²，则B为碳元素；D原子核外电子排布为nsⁿnpⁿ⁺²，s能级最多容纳2个电子，故n=2，则D为O元素；C的原子核外有三个未成对电子，原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；E是第四周期元素，最外层只有一个电子，其余各层电子均充满，核外电子数为2+8+18+1=29，则E为Cu．

解答 解：A、B、C、D、E五种元素，均位于周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增加．A元素核内只有质子，则A为H元素；B原子的L层p轨道中有2个电子，核外电子排布式为1s²2s²2p²，则B为碳元素；D原子核外电子排布为nsⁿnpⁿ⁺²，s能级最多容纳2个电子，故n=2，则D为O元素；C的原子核外有三个未成对电子，原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；E是第四周期元素，最外层只有一个电子，其余各层电子均充满，核外电子数为2+8+18+1=29，则E为Cu．
（1）Cu²⁺的外围电子排布式为3d⁹，故答案为：3d⁹；
（2）A、B、C形成化学式为HCN的分子，该分子中各原子均达到稀有气体稳定结构，则该分子结构式为H-C≡N，分子中碳原子采取的杂化轨道类型为sp杂化，该分子的电子式为，
故答案为：sp；；
（3）同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，氮元素原子2p轨道为半满稳定状态，能量较大，第一电离能高于同周期相邻元素的，故的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（4）①二硫化碳为直线形对称结构，属于非极性分子，故答案为：非极性；
②分子中P原子有1对孤对电子、S原子有2对孤对电子，故每个分子含有10对孤对电子，则0．lmol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为：N_A，
故答案为：N_A；
（5）纯叠氮酸（HN₃）在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是：HN₃分子之间存在氢键，
故答案为：HN₃分子之间存在氢键．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、杂化方式、分子结构与性质、氢键等，注意同周期主族元素第一电离能异常情况、氢键对物质性质的影响．