Question

5．A，B，C，D，E，F是原子序数依次增大的六种前四周期元素，其相关信息如表所示：

A	原子半径最小的元素
B	原子核外电子有6种不同的运动状态
D	原子L电子层上有2对成对电子
E	E与D同主族
F	基态F+核外有3层电子且各层均处于全满状态

（1）A元素是H；（填元素符号）．E所在周期中电负性最大的元素的基态原子价层电子排布图为；
（2）B，C，D三种元素的基态原子第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；（用元素符号表示）
（3）向F²⁺的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是首先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，其溶质的化学式为〔F（NH₃）₄]SO₄，该物质的阳离子中的化学键有配位键和共价键（填“离子键”“共价键”“‘配位键”或“π键”）；阴离子的空间构型为正四面体；
（4）B₂A₄分子中σ键与π键的个数比为5：1；
（5）E与F形成化合物晶体的晶胞如图所示．已知该晶胞的边长为a cm，则该晶体的化学式为CuS，密度为$\frac{384}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³（NA表示阿伏加德罗常数的值）．

Answer 1

分析 A，B，C，D，E，F是原子序数依次增大的六种前四周期元素，
A是原子半径最小的元素，为H元素；
B原子核外电子有6种不同的运动状态，说明B有6个电子，为C元素；
D原子L电子层上有2对成对电子，且原子序数大于B，所以D是O元素，则C是N元素；
基态F⁺核外有3层电子且各层均处于全满状态，则F为Cu元素，D和E同一主族且E原子序数小于F，则E是S元素，
（1）A元素是H元素，E是S元素，E所在周期中电负性最大的元素是Cl元素，Cl的基态原子价层电子有7个；
（2）B、C、D分别是C、N、O元素，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，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（3）向F²⁺的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是首先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，其溶质的化学式为〔Cu（NH₃）₄]SO₄，铜氨络离子中含有共价键和配位键；
根据价层电子对互斥理论确定阴离子的空间构型；
（4）N₂H₄分子中含有5个σ键、1个π键；
（5）E与F形成化合物晶体的晶胞，利用均摊法确定化学式；根据ρ=$\frac{m}{V}$计算该晶胞密度．

解答 解：A，B，C，D，E，F是原子序数依次增大的六种前四周期元素，
A是原子半径最小的元素，为H元素；
B原子核外电子有6种不同的运动状态，说明B有6个电子，为C元素；
D原子L电子层上有2对成对电子，且原子序数大于B，所以D是O元素，则C是N元素；
基态F⁺核外有3层电子且各层均处于全满状态，则F为Cu元素，D和E同一主族且E原子序数小于F，则E是S元素，
（1）A元素是H元素，E是S元素，E所在周期中电负性最大的元素是Cl元素，Cl的基态原子价层电子有7个，其价电子排布图为，故答案为：H；；
（2）B、C、D分别是C、N、O元素，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，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能由小到大顺序是C＜O＜N
，故答案为：C＜O＜N；
（3）向F²⁺的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是首先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，其溶质的化学式为〔Cu（NH₃）₄]SO₄，铜氨络离子中含有共价键和配位键；
硫酸根离子中价层电子对个数=4+$\frac{6+2-4×2}{2}$=4且不含孤电子对，所以为正四面体结构，故答案为：配位键和共价键；正四面体；
（4）N₂H₄分子中含有5个σ键、1个π键，所以B₂A₄分子中σ键与π键的个数比为5：1，故答案为：5：1；
（5）E与F形成化合物晶体的晶胞，S原子个数为4、Cu原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以其化学式为CuS；ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{（64+32）}{{N}_{A}}×4}{{a}^{3}}$g/cm³=$\frac{384}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³，
故答案为：CuS；$\frac{384}{{a}^{3}{N}_{A}}$．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、微粒空间构型判断、元素周期律等知识点，综合性较强，明确物质空间结构、价层电子对互斥理论、元素周期律内涵是解本题关键，难点是晶胞计算，题目难度中等．