Question

9．已知A、B、C、D、E是核電荷數逐漸增大的前四周期元素．B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍．A、B二種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑．E原子核外未成對電子數為4．請根據以上情況，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）
（1）A、B、C、D四種元素的電負性由小到大的順序為H＜C＜N＜O；
（2）化合物C₂D分子的空間構型為直線型；
（3）B、D、E三元素能形成化合物E（BD）₅，常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃．據此可判斷E（BD）₅晶體為分子晶體，（填晶體類型）基態E²⁺離子的電子排布式為1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴；
（4）化合物CA₃的沸點比化合物BA₄的高（填高或低），其主要原因是NH₃分子之間有氫鍵；
（5）C的第一電離能大于D的第一電離能原因是N原子的最外層電子處于半滿狀態，是一種穩定結構；
（6）下列敘述正確的是ad．（填字母）
a．A₂BD分子空間構型為平面三角形，而BD₂為直線形，BA₄為正四面體形
b．A₂BD和BD₂分子中的中心原子均采取sp²雜化，而CA₃分子中采取sp³雜化
c．N是非極性分子，且分子中σ鍵和π鍵的個數比為3：1
d．BD₂晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E是核電荷數逐漸增大的前四周期元素，B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同，原子核外電子數排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，故D為氧元素；根據原子序數關系可知，C為N，A、B二種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，則N為苯，所以A為H，E原子核外未成對電子數為4，則E的核外電子排布為1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴4s²，故E為Ti，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E是核電荷數逐漸增大的前四周期元素，B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同，原子核外電子數排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，故D為氧元素；根據原子序數關系可知，C為N，A、B二種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，則N為苯，所以A為H，E原子核外未成對電子數為4，則E的核外電子排布為1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴4s²，故E為Ti，
（1）同周期元素從左到右，元素的電負性之間增強，同主族元素從上到下，元素的電負性逐漸減弱，則電負性為H＜C＜N＜O，
故答案為：H＜C＜N＜O；
（2）化合物N₂O與CO₂互為等電子體，所以分子的空間構型也相似，二氧化碳為直線型，所以N₂O為分子的空間構型也為直線型，
故答案為：直線型；
（3）B、D、E三元素能形成化合物Ti（CO）₅，常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，熔沸點較低，所以Ti（CO）₅晶體為分子晶體，Ti為22號元素，所以基態Ti²⁺離子的電子排布式為1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴，
故答案為：分子晶體；1s²2s²2p⁴3s²3p⁶3d⁴；
（4）由于NH₃分子之間有氫鍵，所以沸點比化合物CH₄的高，
故答案為：高；NH₃分子之間有氫鍵；
（5）N原子的最外層電子處于半滿狀態，是一種穩定結構，所以N的第一電離能大于O，
故答案為：N原子的最外層電子處于半滿狀態，是一種穩定結構；
（6）a．H₂CO為甲醛，分子空間構型為平面三角形，而CO₂為直線形，CH₄為正四面體形，故a正確；
b．H₂CO分子中的中心原子均采取sp²雜化，和CO₂子中的中心原子均采取sp雜化，而NH₃分子中采取sp³雜化，故b錯誤；
c．苯是非極性分子，分子中只存在一個π鍵，所以分子中σ鍵和π鍵的個數比為12：1，故c錯誤；
d．CO₂是分子晶體，二氧化硅晶體是原子晶體，所以CO₂的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低，故d正確；
故選ad．

點評 本題是對物質結構的考查，推斷元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．