Question

【題目】原子序數依次遞增的A、B、C、D、E五種元素，其中只有E是第四周期元素，A的一種核素中沒有中子，B原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，D原子基態時2p原子軌道上有2個未成對的電子，E元素的原子結構中3d能級上未成對電子數是成對電子數的2倍。回答下列問題：

（1）E的+2價離子基態核外電子排布式為____。

（2）A、B、C、D原子中，電負性最大的是____（填元素符號）。

（3）1 mol B2A4分子中σ鍵的數目為____。B4A6為鏈狀結構，其分子中B原子軌道的雜化類型只有一種，則雜化類型為____。

（4）元素B的一種氧化物與元素C的一種氧化物互為等電子體，元素C的這種氧化物的分子空間構型為____。

（5）E和C形成的一種化合物的晶胞結構如圖所示，該化合物的化學式為____。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d6 O 5mol sp2 直線型 Fe4N

【解析】分析：原子序數依次增大的五種元素A、B、C、D、E,其中A的一種核素中沒有中子,則A為H元素；B原子基態時最外層電子數是其內層電子數的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為4,故B為碳元素；D原子基態時2p原子軌道上有2個未成對的電子,原子序數大于碳,故D核外電子排布為1s22s22p4,則D為O元素;C的原子序數介于碳、氧之間,故C為N元素；E元素的原子結構中3d能級上未成對電子數是成對電子數的2倍,則E的價電子排布為3d64s2,為Fe元素,據此解答。

詳解: 結合以上分析：

（1）Fe的價電子排布為3d64s2,所以Fe的+2價離子基態核外電子排布式為[Ar]3d6。

（2）同周期隨原子序數增大,元素電負性呈增大趨勢,所以,C、H、O、N、的電負性大小為O>N>C>H，電負性最大的是O。

（3）C2H4分子結構簡式為CH2=CH2,C原子形成3個鍵,1 mol C2H4分子中σ鍵的數目為5mol。C4H6為鏈狀結構，則結構簡式為CH2=CH-CH=CH2, C原子形成3個鍵，沒有孤對電子，其分子中C原子軌道的雜化類型只有一種，則雜化類型為sp2。

（4）元素C、O形成的一種化合物與元素N、O形成的一種化合物互為等電子體,應是CO2與N2O,等電子體具有相似的性質，CO2為直線型分子，所以N2O分子空間構型為直線型。

（5）鐵和氮形成的晶體的晶胞結構如圖所示,晶胞中鐵原子數目為8+6=4,氮原子數目為1,原子數目之比為4:1,故該氮化物的化學式是Fe4N,因此，本題正確答案是: Fe4N。