Question

12．处于同一短周期的A、B、C、D四种主族元素，其中 A的原子半径最小； B元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子；C的电负性介于A、B之间；D与B相邻．请填空：
（1）已知B元素形成单质分子的电子式为；
（2）在A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物中，沸点最低的是CH₄（写分子式，下同）；稳定性最强的是HF；为非极性分子的是CH₄．B、C、D三种元素形成氢化物中B、C、D三种元素原子轨道的杂化类型是否相同是（填“是”或“否”）．
（3）B、C、D中第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C（写元素符号）
（4）A的氢化物易溶于水，原因是HF与H₂O均为极性分子，相似相溶，HF与H₂O之间形成氢键_．

Answer 1

分析 处于同一短周期的A、B、C、D四种主族元素，B元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则B原子核外电子排布式为1s²2s²2p³，故B为N元素；A的原子半径最小，则A为F元素；C的电负性介于F、N之间，则C为O元素；D与B相邻，则D为碳元素，据此解答．

解答 解：处于同一短周期的A、B、C、D四种主族元素，B元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则B原子核外电子排布式为1s²2s²2p³，故B为N元素；A的原子半径最小，则A为F元素；C的电负性介于F、N之间，则C为O元素；D与B相邻，则D为碳元素．
（1）B元素形成单质分子为N₂，电子式为，故答案为：；
（2）A、B、C、D四种元素形成的电子数相同的四种氢化物为HF、NH₃、H₂O、CH₄，前三种分子之间均含有氢键，甲烷分子之间为范德华力，故沸点最低的是CH₄，F元素非金属性最强，故稳定性最强的是 HF，甲烷为正四面体对称结构，为非极性分子，其它三种为极性分子，NH₃、H₂O、CH₄中心原子的杂化轨道数目均为4，中心原子均为sp³杂化，
故答案为：CH₄；HF；CH₄；是；
（3）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但氮元素2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（4）HF与H₂O均为极性分子，相似相溶，HF与H₂O之间形成氢键，故HF易溶于水，
故答案为：HF与H₂O均为极性分子，相似相溶，HF与H₂O之间形成氢键．

点评 本题考查结构性质位置关系应用、元素周期律、分子结构与性质等，注意同周期主族元素第一电离能异常情况．