Question

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子；B的最外层电子数为其内层电子数的3倍；A与C可形成离子化合物C3A2；D是地壳中含量最多的金属元素；E原子核外的M层中有两对成对电子；F原子核外最外层只有1个电子，其余各层电子均充满。根据以上信息，回答下列问题：（A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示）

F原子的核外电子排布式为             ，A、B、C、D、E的第一电离能最小的是        。

C的氧化物的熔点远高于E的氧化物的熔点，原因是                      。 

比较B、E的氢化物的沸点_________。

A的最高价含氧酸根离子中，其中心原子是        杂化，E的低价氧化物的空间构型为           。

A、D形成某种化合物的晶胞结构如图1，则其化学式为          。

F单质的晶体的晶胞结构如图2。若F原子的半径是r cm，则F单质的密度的计算公式是      。（用NA表示阿伏伽德罗常数）

                    

 

Answer 1

【答案】

   （1）1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar] 3d104s1）（2分）   Al（1分）

  （2）MgO为离子晶体而SO2和SO3为分子晶体（2分）

   (3)H2O大于H2S；（1分）水分子间存在氢键作用力大于硫化氢分子间的范德华力（1分）

 （4）sp2（2分）    V型（2分）

（5）AlN  （2分）

 (6)      (2分)

【命题立意】本题考查物质的结构与性质；

【解析】元素分析：A原子核外有三个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p3，即A为N元素；B的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则B为O元素；D是地壳中含量最多的金属元素，则D为Al元素；A与C可形成离子化合物C3A2，C呈+2价，C的原子序数小于D，可推知C为Mg；E原子核外的M层中有两对成对电子，则其外围电子排布式为：3s23p4，可知E为16号元素S，F原子核外最外层只有1个电子，其余各层电子均充满，可知F的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，为Cu元素；

(1)F为29号元素Cu，其原子核外电子排布为：[Ar] 3d104s1；非金属性越强，第一电离能越大，金属性越强，第一电离能越小，镁的价电子排布是3s2,3p轨道全空较稳定,而铝是3s23p1则不是全满,全空,半空中任意一种情况,不稳定，故Al的第一电离能比Mg小，为5个元素中第一电离能最小的元素；(2)C的氧化物MgO为离子晶体而E的氧化物SO2和SO3为分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体；(3)水分子间存在氢键作用力大于硫化氢分子间的范德华力，故有沸点：H2O大于H2S；(4)A的最高价含氧酸根离子为NO3-,价层电子对数n=（5+1）/2=3，故中心原子N采用sp2杂化；E的低价氧化物为SO2，价层电子对数n=6/2=3，采用sp2杂化，有1对孤电子对，故其空间构型为V型；(5)D为Al元素，位于晶胞的顶点和面心处，原子个数为8×1/8+6×1/2=4个，A为N元素，位于晶胞的体内,N原子个数为4个，故化学式为AlN；(6)由该元素单质形成的晶体晶胞可知，晶胞中G原子数目=8×1/8+6×1/2=4个，则晶胞质量=4×64/NA g，原子半径为r，则晶胞棱长=4r×=2r，则晶胞体积=(2r)3=16r3, 则该元素单质的密度为；