Question

A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增．已知：
①F的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②E原子价电子（外围电子）排布msⁿmp^n-1；③D原子最外层电子数为偶数；④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4．请回答下列问题：
（1）下列叙述正确的是

 

；
A．金属键的强弱：D＞E
B．基态原子第一电离能：D＞E
C．五种元素中，电负性最大与最小的两种金属元素形成的晶体化学式为EB，属于离子晶体
D．晶格能：NaCl＜DCl₂
（2）F 的核外电子排布式是

 

；与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素有

 

 （填元素符号）．
（3）A与C形成的非极性分子中，σ键与π键的键数之比为

 

；该分子与过量强碱反应生成的酸根离子的空间构型为

 

；
（4）已知原子数和价电子数相同的分子或离子为等电子体，互为等电子体的微粒结构相同．B₃^- 中心原子的杂化轨道类型为

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,共价键的形成及共价键的主要类型,“等电子原理”的应用

专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构

分析：A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增．除F元素外，其余的均为短周期主族元素．
①F的原子序数为29，则F为铜元素；
④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4，则A核外电子排布式为1s²2s²2p²，则A为碳元素；C核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，则C为氧元素．B元素原子序数介于碳元素与氧元素之间，则B为氮元素；
②E原子价电子（外围电子）排布为msⁿmp^n-1，s能级容纳2个电子，则E外围电子排布为ms²mp¹，原子序数大于氧元素，则E为铝元素．
③D原子最外层电子数为偶数，D原子序数介于氧元素与铝元素之间，则D为镁元素．

解答： 解：A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增．除F元素外，其余的均为短周期主族元素．
①F的原子序数为29，则F为铜元素；
④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4，则A核外电子排布式为1s²2s²2p²，则A为碳元素；C核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，则C为氧元素．B元素原子序数介于碳元素与氧元素之间，则B为氮元素；
②E原子价电子（外围电子）排布为msⁿmp^n-1，s能级容纳2个电子，则E外围电子排布为ms²mp¹，原子序数大于氧元素，则E为铝元素．
③D原子最外层电子数为偶数，D原子序数介于氧元素与铝元素之间，则D为镁元素．
（1）A．D为Mg，E为Al，铝离子半径小于镁离子半径，金属键的强弱：D＜E，故A错误
B．同周期自左而右基态原子第一电离能增大，基态原子第一电离能：D＞E，故B正确；
C．五种元素中，电负性最大是氧元素，电负性最小的是镁元素，两种金属元素形成的晶体化学式为MgO，属于离子晶体，故C正确；
D．晶格能的大小：电荷越高，晶格能越大；离子半径越小，晶格能越大；镁离子半径小于钠离子半径，而镁离子所带电荷大于钠离子所带电荷，故晶格能：NaCl＜MgCl₂，故D正确；
故答案为：BCD；
（2）F为同元素，核外电子数位29，核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素，价电子排布3d⁵4s¹；
核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，为Cr元素；
（3）A为碳元素，C为氧元素，形成的非极性分子O=C=O中，碳氧双键中，含有1个σ键和1个π键，σ键与π键的键数之比1：1；该分子与过量强碱反应生成的酸根离子，为CO₃^2-，碳的最外层价电子4个，因为碳酸根是负2价，4+2=6做为碳酸根碳元素的价电子，氧价电子2个，3个氧原子是6个价电子，碳酸根中碳的价电子6减去氧的价电子总数=0．由此的出中心原子碳的价电子全部成键，无孤对电子，这样空间构型只能是平面三角形；
故答案为：1：1；平面三角形；
（4）N₃^- 与CO₂互为等电子体，O=C=O中含有2个C-O键，形成2条杂化轨道，采用sp杂化；
故答案为：sp．

点评：本题考查物质结构与性质，设计核外电子排布、杂化轨道，晶格能，难度不大，掌握基础知识是解题的关键．