Question

已知A、B、C、D、E、F为前四周期的六种元素，原子序数依次增大，其中A位于周期表的s的区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B原子价电子排布式为nsⁿnpⁿ，B和E同主族，D原子的最外层电子数是其内层的3倍；F元素位于元素周期表的第四行、第十一列．试回答下列问题：
（1）基态F原子的核外电子排布式为

 

．
（2）关于B₂A₂的下列说法中正确的是

 

（填选项序号）．
①B₂A₂中的所有原子都满足8电子稳定结构
②每个B₂A₂分子中σ键和π键数目比为1：1
③B₂A₂是由极性键和非极性键构形成的非极性分子
④B₂A₂中心原子的杂化类型为sp杂化
（3）B、C、D三种元素第一电离能按由大到小的顺序排列为

 

（用元素符号表示）．
（4）C的气态氢化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐H，H晶体中存在的化学键类型有

 

（填选项序号）．
①离子键  ②共价键    ③氢键    ④配位键    ⑤金属键
（5）基态E原子的最高能层具有的原子轨道数为

 

；B和E分别与氧元素形成的最高价氧化物中，熔沸点较高的是

 

（写化学式）；
（6）F单质的晶体堆积方式为面心立方，其配位数为

 

；若F的相对分子质量为M，它的晶胞棱长为a（cm），则F晶体的密度为

 

g?cm^-3．（阿伏伽德罗常数为N_A）

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,元素电离能、电负性的含义及应用,晶胞的计算

专题：

分析：A、B、C、D、E、F为前四周期的六种元素，原子序数依次增大，其中A位于周期表的s的区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则A为H元素；D原子的最外层电子数是其内层的3倍；D原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；F元素位于元素周期表的第四行、第十一列，则F为Cu；B原子价电子排布式为nsⁿnpⁿ，由于s能级最多容纳2个电子，且p能级填充电子，故n=2，则B为碳元素；B和E同主族，E的原子序数小于Cu，只能处于第三周期，故E为Si；C原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素，据此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F为前四周期的六种元素，原子序数依次增大，其中A位于周期表的s的区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则A为H元素；D原子的最外层电子数是其内层的3倍；D原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；F元素位于元素周期表的第四行、第十一列，则F为Cu；B原子价电子排布式为nsⁿnpⁿ，由于s能级最多容纳2个电子，且p能级填充电子，故n=2，则B为碳元素；B和E同主族，E的原子序数小于Cu，只能处于第三周期，故E为Si；C原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素，
（1）F为Cu元素，基态F原子的核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）①C₂H₂中H原子不满足8电子稳定结构，故错误；
②C₂H₂分子结构式为H-C≡C-H，单键为σ键、三键含有1个σ键、2个π键，故C₂H₂分子中σ键和π键数目比为3：2，故错误
③C₂H₂分子中C-H键属于极性键，碳碳键为非极性键，属于直线型对称结构，为非极性分子，故正确；
④C₂H₂中心原子C成2个σ键、没有孤电子对，故其杂化类型为sp杂化，故正确，
故答案为：③④；
（3）C、O、N元素都是第二周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（4）C为氮元素，C的气态氢化物与C的最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐H为NH₄NO₃，晶体中存在的化学键类型有：离子键、共价键、配位键，
故答案为：①②④；
 （5）E为Si，基态原子的最高能层为M层，有s、p、d3个能级，分别有1、3、5个轨道，故具有的原子轨道数为9；
B和E与氧元素形成的最高价氧化物分别为CO₂、SiO₂，前者属于分子晶体，后者属于原子晶体，故熔沸点较高的是SiO₂，
故答案为：9；SiO₂；
（6）Cu单质的晶体堆积方式为面心立方，以顶点Cu原子为研究对象，与之最近的原子处于面心，每个顶点Cu原子为12个面共用，故其配位数为12；
晶胞中Cu原子数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4，故晶胞质量为4×

M

NA

g，晶胞棱长为a（cm），则晶胞体积为a³cm³，则F晶体的密度为（4×

M

NA

）g÷a³cm³=

4M

a3NA

g?cm^-3，
故答案为：12；

4M

a3NA

．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、分子结构与性质、化学键、电离能、晶体类型与性质、晶胞结构与计算，难度中等，注意理解识记中学常见晶胞结构、理解同周期第一电离能异常原因．