题目内容

15．已知 A、B、C、D、E 都是元素周期表中原子序数小于36的元素，且它们的核电荷数依次增大．B原子的p轨道半充满，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的．D原子得到一个电子后 3p 轨道全充满．A+比D原子形成的离子少一个电子层．C与A形成A2C型离子化合物．E的原子序数为26，E原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物． 请根据以上情况，回答下列问题：
（1）E元素原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d 64s2．
（2）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为Na＜S＜P＜Cl． （用元素符号表示）
（3）B 元素的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的原因是第VA族元素的氢化物中NH3分子间具有氢键，而AsH3分子的相对分子质量比 PH3分子的大．
（4）化合物BD3的分子中，原子B的杂化轨道是其sp3杂化，分子空间构型是三角锥形．
（5）E 的一种常见配合物E（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂． 据此可判断E（CO）5的晶体类型为分子晶体．金属 E 单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E原子个数之比为1：2．

分析 B原子的p轨道半充满，处于VA族，B元素形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，由于氨气分子之间形成氢键，故B为P元素；D原子得到一个电子后3p轨道全充满，原子的电子排布式应为1S22S22P63S23P5，则D为Cl元素；A+比D原子形成的离子少一个电子层，则A为Na元素；C与A形成A2C型离子化合物，则C应为第ⅥA主族元素，C的核电荷数大于磷而又小于氯，故C为S元素；E的原子序数为26，为Fe元素．
（1）E的原子核外电子数为26，根据能量最低原理书写核外电子排布式；
（2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、VA族高于同周期相邻元素的；
（3）NH3分子间具有氢键，沸点最高，其它分子相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；
（4）PCl3中P原子孤电子对数为$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4；
（5）配合物E（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，熔沸点低，易溶于非极性溶剂，符合分子晶体的性质；
根据均摊法计算体心立方晶胞、面心立方晶胞中E原子数目之比．

解答 解：B原子的p轨道半充满，处于VA族，B元素形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，由于氨气分子之间形成氢键，故B为P元素；D原子得到一个电子后3p轨道全充满，原子的电子排布式应为1S22S22P63S23P5，则D为Cl元素；A+比D原子形成的离子少一个电子层，则A为Na元素；C与A形成A2C型离子化合物，则C应为第ⅥA主族元素，C的核电荷数大于磷而又小于氯，故C为S元素；E的原子序数为26，为Fe元素．
（1）E的原子核外电子数为26，元素原子的核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d 64s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d 64s2；
（2）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、VA族分别为全满、半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能：Na＜S＜P＜Cl，
故答案为：Na＜S＜P＜Cl；
（3）第VA族元素的氢化物中NH3分子间具有氢键，而AsH3分子的相对分子质量比 PH3分子的大，故PH3的沸点最低，
故答案为：第VA族元素的氢化物中NH3分子间具有氢键，而AsH3分子的相对分子质量比 PH3分子的大；
（4）PCl3中P原子孤电子对数为$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4，杂化轨道数目为4，P原子采取sp3杂化，所分子的空间构型是三角锥形，
故答案为：sp3杂化；三角锥形；
（5）E 的一种常见配合物E（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂． 据此可判断E（CO）5的晶体类型为分子晶体，
体心立方晶胞中E原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方晶胞中E原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E原子个数之比为3：4=1：2，
故答案为：分子晶体；1：2．

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、氢键、杂化方式与空间构型、晶体类型与性质、晶胞计算等，注意同周期主族元素第一电离能异常情况，注意氢键对物质性质的影响．

练习册系列答案
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5．反应4A（g）+5B（g）═4C（g）+4D（g）在0.5L密闭容器中进行，30s后A减少了0.90mol，则此反应的速率可表示为（　　）
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6．某有机物A的结构简式如下：
（提示：环丁烷可简写成）
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4．研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一．

（1）某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法，设计了图1装置．
①利用中学常见的仪器，在空白方框内补充完整实验装置．可选择的试剂有：A
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（2）实验室制备并收集较纯净乙烯（可含少量水分）：
①有的同学通过乙醇制备乙烯，写出相关化学方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
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②有的同学探究其它制备乙烯的方法，他设计了图2装置制备乙烯．实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体，且得到很少量的气体．
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为增大气体产率，在右图装置的基础上，提出一点改进措施：增加冷凝回流装置等．
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