Question

【題目】A、B、C、D、E、F為前四周期元素且原子序數依次增大，其中基態A原子的電子分布在3個能級，且每個能級所含的電子數相同；C的原子核外最外層有 6 個運動狀態不同的電子；D是短周期元素中電負性最小的元素；E的最高價氧化物的水化物酸性最強；基態F原子核外最外層只有一個電子，其余能層均充滿電子。G元素與D元素同主族，且相差3個周期。

（1）元素 A、 B、 C 的第一電離能由小到大的是__________________（用元素符號表示）。

（2）E的最高價含氧酸中 E 原子的雜化方式為_____________。 基態 E 原子中，核外電子占據最高能級的電子云輪廓形狀為_________________。

（3）F原子的外圍電子排布式為_______________________，

（4）已知元素 A、B形成的(AB)2分子中所有原子都滿足 8電子穩定結構，則其分子中 σ鍵與 π鍵數目之比為__________。

（5）通常情況下，D單質的熔沸點比G單質高，原因是_________________________。

（6）已知 DE 晶體的晶胞如圖所示：

若將 DE 晶胞中的所有 E 離子去掉，并將 D 離子全部換為 A 原子，再在其中的 4 個“小立方體”中心各放置一個A 原子，且這 4 個“小立方體”不相鄰。位于“小立方體”中的 A 原子與最近的 4 個 A 原子以單鍵相連，由此表示 A的一種晶體的晶胞（已知 A—A 鍵的鍵長為a cm， NA表示阿伏加德羅常數），則該晶胞中含有_________個 A 原子，該晶體的密度是_______g·cm-3（列式表示）。

Answer 1

【答案】C O N sp3 啞鈴型 3d104s1 3:4 Na、Cs處于同一主族，并都是金屬晶體，同主族元素價電子數相同，從上到下，原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔沸點降低 8

【解析】

A、B、C、D、E、F為前四周期元素且原子序數依次增大，基態A原子的電子分布在3個能級，且每個能級所含的電子數相同，A原子核外有6個電子，A是C元素；D是短周期元素中電負性最小的元素，D是Na元素；C的原子核外最外層有 6 個運動狀態不同的電子，則C最外層電子數為6，C是O元素、B是N元素；E的最高價氧化物的水化物酸性最強，E是Cl元素；基態F原子核外最外層只有一個電子，其余能層均充滿電子，F是Cu元素。G元素與D元素同主族，且相差3個周期，G是Cs元素。

根據以上分析，（1）元素 A、 B、 C 分別是C、N、O，同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，N原子2p軌道處于半充滿狀態，N的第一電離能大于O，所以第一電離能由小到大的是C<O<N。（2）E是Cl元素，最高價含氧酸是HClO4， Cl價電子對數是 ，Cl的雜化方式為sp3。 基態 Cl原子中，最高能級是3p，電子云輪廓形狀為啞鈴型。（3）Cu原子核外有29個電子，3d能級處于全滿或半滿時為穩定結構，所以Cu外圍電子排布式為3d104s1；（4）已知元素 C、N形成的(CN)2分子中所有原子都滿足 8電子穩定結構，則(CN)2的結構式是NC-CN，則其分子中有3個σ鍵和4個π鍵，數目之比為3:4。（5）通常情況下，D單質是金屬鈉，G的單質是金屬銫，同主族元素價電子數相同，從上到下，原子半徑依次增大，金屬鍵依次減弱，熔沸點降低，所以鈉的熔沸點比銫高。（6）該晶胞棱上有12個碳原子，晶胞中心1個碳原子，“小立方體”中心各放置一個碳原子，所以晶胞中碳原子數是；晶胞的摩爾質量是812g/mol=96g/mol，把晶胞分成4個小立方體，每個立方體的對角線是鍵長的2倍，可推出整個晶胞的邊長是 ，晶胞的體積是，該晶體的密度是 g·cm-3。