Question

【题目】A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20号元素，它们的原子序数依次递增。已知B、D两种元素原子的最外层电子数是最内层电子数的两倍，而C元素原子的最外层电子数等于B元素原子的核外电子数，E的价电子数为1．回答下列问题。

（1）画出C元素的原子结构示意图_______。

（2）在1mol DC2中，有___mol D—C键。

（3）在化合物BC2的晶体中，每个BC2分子周围与它距离最近的BC2分子有___个。

（4）原子序数介于B、C之间的元素X和B、C都可与A形成10e-的化合物。则X、B、C的第一电离能顺序是_____（填元素符号），三种10e-的化合物中沸点最低的___。

（5）已知高温下C和E元素形成的晶体呈立方体结构，晶体中元素C的化合价部分为0价，部分为－2价。如下图所示为C和E元素形成的晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)，则下列说法中正确的是__________。

A．该晶体化学式为EC2（KO2），每个晶胞含有个4个E＋和4个C2-

B．晶体中每个E＋周围有8个C2-，每个C2-周围有8个E＋

C．晶体中与每个E＋距离最近的E＋有8个

D．晶体中，0价C与－2价C的数目比为3:1

E．C2-与N2互为等电子体

Answer 1

【答案】 4 12 C<O<N (N>O>C） CH4 AD

【解析】

B、D两种元素原子的最外层电子数是最内层电子数的两倍，则B的核外电子排布是2、4，是C元素；D的核外电子排布是2、8、4，是Si元素；C原子序数大于6，而且C元素原子的最外层电子数等于B元素原子的核外电子数，则C的核外电子排布是2、6，是O元素；E的价电子数为1原子序数大于Si。则E为K元素。

（1）O元素的原子结构示意图为；

（2）SiO2是原子晶体，每个Si原子与4个O原子形成4个Si—O共价键。所以在1moSiO2中，有4mol Si—O键；

（3）CO2在固态时是分子晶体，其晶体类型为立方面心结构。所以在每个晶胞中与它距离最近的CO2分子的个数为3个，通过一个CO2可以形成8个晶胞，而且每个CO2都重复了2次，所以在化合物CO2的晶体中，每个CO2分子周围与它距离最近的CO2分子有（8×3）÷2=12；

（4）由于元素X原子序数介于B、C之间，所以X是N元素。它与C、O都可与与A形成的10e-的化合物。由于A的原子序数小于6 ，则A为H元素。一般情况下，原子序数越大，元素的电负性越大，元素的第一电离能就越大。但是由于N原子核外的电子排布处于半充满的稳定状态，所以去第一电离能比O还要大些。因此C、N、O三元素的第一电离能大小关系为：N>O>C或C<O<N。三种元素形成的10e-的化合物是CH4、NH3、H2O。由于N、O电负性大，原子半径小，所以在NH3、H2O的分子之间除了存在分子间作用力外还存在氢键，而CH4的分子之间只存在分子间作用力。因此甲烷的沸点最低；

（5）A．由晶胞结构示意图可知：在该晶胞中含有K+：8×1/8+6×1/2=4;O2-:1＋12×1/4=4．所以K+：O2-=1:1；在一个晶胞中含有KO2，正确；

B．晶体中每个E＋周围有6个O2-，每个C2-周围有6个K＋，错误；

C．晶体中与每个E＋距离最近的E＋有（8×3）÷2=12个，错误；

D．在晶体中，假设0价O为x，－2价O为y。则x＋y=2;0+(-2)y=-1．解得x=3/2，y=1/2，所以0价O与－2价O的数目比为3:1，正确；

E．O2-电子数为17，与N2电子数为14．所以二者不能互为等电子体，错误。