Question

已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A的基态原子中没有成对电子；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，C原子核外成对电子数比未成对电子数多1个，其氢化物常用作致冷剂，D原子未成对电子与周期数相同，在E元素所在周期中的基态该原子的第一电离能最小；F原子价电子ns^n-lnp^n+l；G单质是硬度最大的金属．
请回答下列问题：
（1）G元素基态原子价电子排布式为

 

．
（2）B、C、D三种元素的最简单氢化物的键角由小到大的顺序为

 

（填元素符号），常温下硬度最大的B单质、E₂F、A₂D及A₂F的沸点由大到小的顺序为

 

（填化学式）
（3）D元素与氟元素相比，电负性：D

 

氟元素（填“＞”、“=”或“＜”），下列表述中能证明这一事实的是

 

（填选项序号）
A．常温下氟气的颜色比D单质的颜色深  B．氟气与D的氢化物剧烈反应，产生D的单质
C．氟与D形成的化合物中D元素呈正价态 D．比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
（4）离子化合物CA₅的晶体中含有多种化学键：但一定不含有的化学键是

 

（填选项序号）．
A．极性键    B．非极性键    C．配位键    D．金属键
（5）B₂A₄是重要的基本石油化工原料．B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为

 

；1mol B₂A₄分子中含σ键

 

mol．
（6）由E的氯化物组成的晶体中，阴、阳离子都有球型对称结构，它们都可以看作刚性圆球，并彼此“相切”．如图所示为Cl、E形成化合物的晶胞结 图以及晶胞的剖面图，晶胞中距离一个E⁺最近的E⁺有

 

个．若晶体密度为ρg?cm^-3，阿伏加德罗常的值用N_A表示，则Cl^-的离子半径

 

cm（用含N_A与ρ式子表达）．

Answer 1

考点：原子结构与元素周期律的关系,元素电离能、电负性的含义及应用,化学键,晶胞的计算

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：A、B、C、D、E、F、G是前四周期的七种元素，其原子序数依次增大．
A的基态原子中没有成对电子，则A为H元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，每种轨道中的电子总数相同，则B的核外电子排布式为1²S²2P²，则B为C元素；C原子核外成对电子数比未成对电子数多1个，其氢化物常用作致冷剂，应为N元素，对应的氢化物为氨气，D原子未成对电子与周期数相同，核外电子排布式为1²S²2P⁴，原子核外未成对电子数为2，为O元素，在E元素所在周期中的基态该原子的第一电离能最小，应为Na元素；F原子价电子ns^n-lnp^n+l，可知n=3，应为S元素，G单质是硬度最大的金属，应为Cr，结合对应单质、化合物的性质以及题目要求解答该题．

解答： 解：A、B、C、D、E、F、G是前四周期的七种元素，其原子序数依次增大．
A的基态原子中没有成对电子，则A为H元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，每种轨道中的电子总数相同，则B的核外电子排布式为1²S²2P²，则B为C元素；C原子核外成对电子数比未成对电子数多1个，其氢化物常用作致冷剂，应为N元素，对应的氢化物为氨气，D原子未成对电子与周期数相同，核外电子排布式为1²S²2P⁴，原子核外未成对电子数为2，为O元素，在E元素所在周期中的基态该原子的第一电离能最小，应为Na元素；F原子价电子ns^n-lnp^n+l，可知n=3，应为S元素，G单质是硬度最大的金属，应为Cr，
（1）由以上分析可知G为Cr，位于周期表第4周期ⅥB族，基态原子价电子排布式为3d⁵4s¹，故答案为：3d⁵4s¹；
（2）C、N、O三种元素的最简单氢化物分别为甲烷、氨气、水，键角分别为109°28′、107°18′、104°5′，最简单氢化物的键角由小到大的顺序为O、C、N，
常温下硬度最大的B单质、E₂F、A₂D及A₂F，分别为金刚石、Na₂S、H₂O及H₂S，其中金刚石为原子晶体，沸点最高，Na₂S为离子化合物，H₂O含有氢键，H₂S沸点最低，
故答案为：O、C、N；C、Na₂S、H₂O、H₂S；
（3）O和F位于周期表相同周期，从左到右电负性逐渐增强，可根据与氢气反应的剧烈程度以及对应的化合物的化合价判断，与颜色、最外层电子数目的多少无关，
故答案为：＜；BC；
（4）离子化合物CA₅为NH₄H，为离子化合物，含有离子键、配位键、极性键，不含非极性键和金属键，故答案为：BD；
（5）B₂A₄为C₂H₄，结构简式为CH₂=CH₂，每个C形成3个δ键和1个π键，则为sp²杂化，且1mol中含有5molσ键，故答案为：sp²；5；
（6）由Na、Cl两元素形成的化合物为NaCl，以中间的黑色球为Na⁺离子研究，与之最近的Na⁺离子处于晶胞的棱上，共有12个．晶胞中Na⁺离子数目=1+12×

1

4

=4、Cl^-离子数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，故晶胞质量=

4×58.5

NA

g，晶胞体积=

4×58.5 NA g

ρ g/cm3

=

234

ρNA

cm³，令Cl^-离子半径为r，则棱长为

2

2

×4r=2

2

r，故（2

2

r）³=

234

ρNA

cm³，解得r=

2

4

3	234 ρNA

cm，
故答案为：12；

2

4

3	234 ρNA

．

点评：本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、杂化轨道、分子结构、电离能、晶胞结构与计算等，推断元素是解题关键，（6）为易错点，需要学生具有较好的空间想象力与数学计算能力，注意利用均摊法进行晶胞计算．