Question

18．A～G為原子序數依次增大的短周期主族元素，A原子與其他元素不處于同一周期，元素B的基態原子核外電子共有6種運動狀態，D、F同族，D原子的基態原子價電子排布式均為ns²npⁿ⁺²，E元素所在周期中，E氣態基態原子的第一電離能力最小，試回答下列問題：（均用元素符號表示）．
（1）B、C、D第一電離能由大到小的順序為N＞O＞C；C原子的基態原子的電子排布式為1s²2s²2p³；
（2）C元素與A元素可分別形成含10個電子的分子、陰離子、陽離子，分子的VSEPR模型名稱為正四面體、陰離子的立體構型為V型、陽離子中中心原子的雜化類型為sp³；
（3）D、F對應氫化物的熔沸點大小順序為H₂O＞H₂S；
（4）SrS晶胞與EG晶胞結構相似，SrS晶胞的晶胞結構如圖所示，則1個SrS晶胞中含有4個S^2-，SrS晶體中鍶的配位數為6；
（5）少量的FD₂通入EGD溶液中的離子反應方程式為SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺．

Answer 1

分析 A～G為原子序數依次增大的短周期主族元素，元素B的基態原子核外電子共有6種運動狀態，即核外電子數為6，故B為碳元素；A原子與其他元素不處于同一周期，原子序數小于碳，故A為氫元素；D原子的基態原子價電子排布式均為ns²npⁿ⁺²，由于s能級最多容納2個電子，且p能級填充電子，則s=2，故D為氧元素；D、F同族，則F為硫元素；G原子序數大于硫，則G為Cl；C原子序數介于碳、氧之間，故C為氮元素；E元素所在周期中，E氣態基態原子的第一電離能力最小，處于IA族，E原子序數大于氧，故E為Na，據此解答．

解答 解：A～G為原子序數依次增大的短周期主族元素，元素B的基態原子核外電子共有6種運動狀態，即核外電子數為6，故B為碳元素；A原子與其他元素不處于同一周期，原子序數小于碳，故A為氫元素；D原子的基態原子價電子排布式均為ns²npⁿ⁺²，由于s能級最多容納2個電子，且p能級填充電子，則s=2，故D為氧元素；D、F同族，則F為硫元素；G原子序數大于硫，則G為Cl；C原子序數介于碳、氧之間，故C為氮元素；E元素所在周期中，E氣態基態原子的第一電離能力最小，處于IA族，E原子序數大于氧，故E為Na．
（1）B、C、D分別為碳、氮、氧，同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素2p能級容納3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C；
N原子的基態原子的電子排布式為：1s²2s²2p³，
故答案為：N＞O＞C；1s²2s²2p³；
（2）N元素與H元素可分別形成含10個電子的分子、陰離子、陽離子，分別為NH₃、NH₂^-、NH₄⁺，氨氣分子中N原子價層電子對數為3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，分子的VSEPR模型名稱為：正四面體；NH₂^-中N原子價層電子對數為2+$\frac{5+1-1×2}{2}$=4，含有2對孤電子對，故NH₂^-為V型結構；NH₄⁺中N原子價層電子對數為4+$\frac{5-1-4}{2}$=4，N原子的雜化類型為sp³，
故答案為：正四面體；V型；sp³；
（3）D、F對應氫化物分別為H₂O、H₂S，均形成分子晶體，水分子之間形成氫鍵，熔沸點高于硫化氫，
故答案為：H₂O＞H₂S；
（4）1個SrS晶胞中含有S^2-數目為1+12×$\frac{1}{4}$=4，SrS晶體中以頂點鍶研究，Sr²⁺的周圍有6個S^2-，關于Sr²⁺對稱，Sr²⁺配位數為6，
故答案為：4；6；
（5）少量的SO₂通入NaClO溶液中的離子反應方程式為：SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺，故答案為：SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及電離能、核外電子排布、微粒構型、雜化軌道、氫鍵、晶胞計算等，推斷元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎，注意理解同周期元素第一電離能異常原因．