Question

有原子序數依次增大的A、B、C、D、E五種元素，A是短周期中族序數等于周期數的非金屬元素；B元素的原子既不易失去，也不易得到電子，其基態原子每種軌道中電子數相同；C元素的價電子構型為nsnnpn＋1；D的最外層電子數與電子層數之比為3∶1；E是地殼中含量僅次于鋁的金屬元素，其合金用途最廣，用量最大。

(1)B與D形成的非極性分子中中心原子的孤電子對數是________，中心原子的雜化軌道類型為________。

(2)A分別與B、C、D能形成電子數為10的化合物，它們的沸點由高到低的順序是________(寫分子式)，它們的穩定性由弱到強的順序是________(寫分子式)。

(3)分子ABC、BA2D的空間構型分別是________、________。

(4)B、C、D三種元素的電負性由大到小的順序是________(用元素符號表示)，第一電離能由大到小的順序是________(用元素符號表示)。

(5)一個C的單質分子中存在________個π鍵、________個σ鍵。

(6)E的三種同素異形體，晶胞如圖所示：

其中晶胞γ的堆積模型中E原子的配位數為________，該晶胞中所含原子數為________。

 

Answer 1

　(1)0　sp雜化

(2)H2O、NH3、CH4　CH4、NH3、H2O

(3)直線形　平面三角形　(4)O>N>C　N>O>C

(5)2　1　(6)12　4

【解析】　短周期中族序數等于周期數的非金屬元素只有H，故A為H；由B元素原子的得失電子能力可判斷B為C，其1s、2s、2p軌道各有2個電子；C元素的價電子構型為nsnnpn＋1，由s軌道容納2個電子可知n只能等于2，故C為N；由最外層電子數與電子層數的關系可知D為O；由E在地殼中含量可知其為Fe。(1)C、O形成的非極性分子為CO2，其電子式為，中心原子為碳原子，由電子式可知其中心原子無孤電子對，CO2為直線形分子，采用sp雜化方式。(2)H與C、N、O形成的10電子分子為CH4、NH3、H2O，常溫下水為液態，沸點最高，其次為NH3，CH4沸點最低；同周期元素從左到右，氫化物的穩定性逐漸增強，故穩定性順序為CH4<NH3<H2O。(3)HCN的結構式可以表示為HCN，空間構型是直線形；CH2O的結構式為，碳原子采取sp2雜化，故為平面三角形結構。(4)同周期元素從左到右，電負性逐漸增強，故電負性關系為C<N<O；同周期元素從左到右，第一電離能基本呈現逐漸增大的趨勢，但由于N的p軌道電子處于半充滿狀態，第一電離能較大，故第一電離能關系為C<O<N。(5)N2結構式為NN，其中含有2個π鍵、1個σ鍵。(6)晶胞γ為面心立方堆積，其配位數為12，該晶胞中所含原子數為8×1/8＋6×1/2＝4。