Question

现有W、A、B、C、D、E、F七种前四周期元素，原子序数依次增大．目前公认W、A都各自形成的化合物种类最多．A、B、C位于同周期且第一电离能按A、C、B的顺序依次增大．D、E位于同主族，且D的原子序数为12．F的单质为紫红色常见金属．请回答下列问题：
（1）写出基态F原子的外围电子排布式：

 

．
（2）W、A、B能组成一种直线行分子，其中σ键和π键数目相等，其结构式是

 

．
（3）写出B₂C互为等电子体的分子是

 

（填化学式）．BW₃分子的中心原子杂化类型为

 

．
（4）A、C组成的一种带2个负电荷的阴离子立体构型是

 

．A、B、C的简单氢化物中最稳定的是

 

（用化学式表示，下同），沸点最低的是

 

．
（5）D与C形成的化合物的晶体类型为

 

．
（6）C、F组成的一种晶体晶胞如图所示（小黑球代表F）．1个该晶胞的质量为

 

（只要求列出表达式）．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：依据题意，C、H元素各自形成的化合物种类最多，故W为H，A为C，A、B、C同周期，由第一电离能大小顺序知，B为N，C为O，D、E同主族，且D的原子序数为12，则D为镁，E为钙、F为铜，
（1）基态铜原子外围电子排布即价电子排布，据此解答即可；
（2）W、A、B形成的分子为HCN，HCN中σ键和π键数目相等，据此书写其结构式；
（3）B₂C为N₂O，有16个电子，与其互为等电子体的分子是CO₂，氨分子中氮原子杂化类型为sp³；
（4）碳酸钙中原子杂化类型为sp²，立体构型为平面三角形，元素的非金属性越强，其气态氢化物越稳定，含有氢键，沸点升高，据此解答即可；
（5）Mg与O形成的化合物为MgO，是离子晶体；
（6）依据均摊法计算即可．

解答： 解：C、H元素各自形成的化合物种类最多，故W为H，A为C，A、B、C同周期，由第一电离能大小顺序知，B为N，C为O，D、E同主族，且D的原子序数为12，则D为镁，E为钙、F为铜，综上所述：W为H、A为C、B为N、C为O、D为Mg、E为Ca、F为Cu，
（1）基态Cu原子的外围电子排布式即价电子排布式，Cu价电子排布式为：3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
（2）H、C、N能组成一种直线行分子，此分子为HCN，因为其中σ键和π键数目相等，解2个σ键和2个π键（1个三键），故其结构式是：H-C≡N，故答案为：H-C≡N；
（3）写出N₂O互为等电子体的分子是二氧化碳，化学式为：CO₂，氨气中价层电子对个数=3+

1

2

（5-3×1）=4且含有1个孤电子对，所以N原子采用sp³杂化，
故答案为：CO₂；sp³；
（4）C、O组成的一种带2个负电荷的阴离子为碳酸根，CO₃^2-中孤对电子

4+2-3×2

2

=0，σ 键电子对为3，则C采取sp²杂化，空间构型为平面三角形，CNO形成的氢化物分别为甲烷、氨气和水，分子式分别为：CH₄、NH₃、H₂O，水中含有氢键，且O的非金属性最强，故沸点最高也最稳定，甲烷的沸点最低，
故答案为：平面三角形；H₂O；CH₄；
（5）Mg与O形成的化合物为MgO，是离子晶体，故答案为：离子晶体；
（6）1个该晶胞中O原子数为：8×

1

8

+6×

1

2

=4，Cu原子数为4，即该晶体化学式为CuO，故1个晶胞的质量为

(64+16)×4

6.02×1023

=

320

6.02×1023

g，故答案为：

320

6.02×1023

g．

点评：本题考查物质结构理论，意在考查考生将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析．综合的方法解决简单化学问题的能力，有一定难度．