Question

18．A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大．元素A是原子半径最小的元素；B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道（能级）；D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍；E与D处于同一主族；F位于ds区，且原子的最外层只有1个电子．
（1）F⁺离子的电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰{或[Ar]3d¹⁰}．
（2）B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C．
（3）B、C元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则B的这种氢化物的化学式是C₂H₆；B、C的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是氮的氢化物（N₂H₄）分子间存在氢键．
（4）A、B、D可形成分子式为A₂BD的某化合物，则该化合物分子中B原子的轨道杂化类型是sp²；1mol该分子中含有π键的数目是1mol．
（5）C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是Cu₃N，C原子的配位数是6．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大；元素A是原子半径最小的元素，则A是H元素；B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道（能级），则B为C元素；D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍，则D是O元素，C元素原子序数大于B而小于D，则C是N元素；E与D处于同一主族，则E是S元素；F位于ds区，且原子的最外层只有1个电子，则F为Cu元素；
（1）Cu⁺是Cu原子失去最外层电子得到的离子，其离子核外有28个电子，根据构造原理书写亚铜离子核外电子排布式；
（2）B、C、D分别是C、N、O元素，且位于同一周期，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（3）C、N元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则B的这种氢化物为乙烷；
含有氢键的氢化物熔沸点较高；
（4）H、C、O可形成分子式为H₂CO的某化合物，为HCHO，该分子中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式；一个甲醛分子中含有1个π键；
（5）N、Cu两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，利用均摊分计算该晶胞中N、Cu原子个数，从而确定其化学式；该晶胞中N原子配位数为6．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大；元素A是原子半径最小的元素，则A是H元素；B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道（能级），则B为C元素；D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍，则D是O元素，C元素原子序数大于B而小于D，则C是N元素；E与D处于同一主族，则E是S元素；F位于ds区，且原子的最外层只有1个电子，则F为Cu元素；
（1）Cu⁺是Cu原子失去最外层电子得到的离子，其离子核外有28个电子，根据构造原理书写亚铜离子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰{或[Ar]3d¹⁰}，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰{或[Ar]3d¹⁰}；
（2）B、C、D分别是C、N、O元素，且位于同一周期，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能大小顺序是N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（3）C、N元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则B的这种氢化物为C₂H₆；
含有氢键的氢化物熔沸点较高，氮的氢化物中含有氢键而碳的氢化物中不含氢键，所以氮的氢化物熔沸点较高，
故答案为：C₂H₆；氮的氢化物（N₂H₄）分子间存在氢键；
（4）H、C、O可形成分子式为H₂CO的某化合物，为HCHO，该分子中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式为sp²；一个甲醛分子中含有1个π键，则1mol甲醛中含有1molπ键，
故答案为：sp²；1mol；
（5）N、Cu两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，该晶胞中Cu原子个数=12×$\frac{1}{4}$=3、N原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1，所以其化学式为Cu₃N；该晶胞中N原子配位数为6，
故答案为：Cu₃N；6．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、元素周期律等知识点，侧重考查学生知识运用及分析判断、计算能力，注意价层电子对个数的计算方法，题目难度不大．