Question

17．有A、B、C、D、E、F、G、W八種原子序數依次增大的元素（原子序數均小于30），A原子的核外電子數與電子層數相等，B的基態原子有3個不同的能級且各能級中電子數相等，D的基態原子與B的基態原子的未成對電子數目相同，E的基態原子s能級的電子總數與p能級的電子數相等，E、F同主族，G與W同周期同族且原子序數相差2．請回答下列問題：
（1）G元素基態原子的價電子排布式為3d⁶4s²；B、C、D中第一電離最大的元素其基態原子有3種不同能級的電子；BA₃⁺中B原子的雜化方式為sp²雜化．
（2）下列說法不正確的是cf
a．B₂A₂分子中σ鍵和π鍵之比3：2
b． B₂A₂分子的沸點明顯低于A₂D₂分子
c．A₂D₂分子的空間構型為直線形
d．B、C、D的電負性由大到小的順序為D＞C＞B
e．元素B、C的最高價氧化物的水化物的酸性：C＞B
f．ED晶體比FD晶體熔點低
（3）GCl₃溶液與KSCN溶液混合，得到含多種配合物的血紅色溶液，其中配位數為5的配合物的化學式是K₂[Fe（SCN）₅]．
（4）圖是一種W和鑭（La）合金儲氫后的晶胞結構圖．該合金儲氫后，含0.5mol W的合金可吸附氫氣的體積（標準狀況）為6.72L．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、W八種元素的原子序數依次增大，A原子的核外電子數與電子層數相等，則A為H元素；B的基態原子有3個不同的能級，且各能級中的電子數相等，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，故B為C元素；E的基態原子s能級的電子總數與p能級的電子數相等，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²；D的基態原子與B的基態原子的未成對電子數目相同，D的原子序數小于E，的原子核外電子排布只能為1s²2s²2p⁴，則D為O元素、故F為Mg；C的原子序數介于碳、氧之間，則C為N元素；E、F同主族，則F為Ca；G與W同周期同族且原子序數相差2，則G為Fe、W為Ni．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、W八種元素的原子序數依次增大，A原子的核外電子數與電子層數相等，則A為H元素；B的基態原子有3個不同的能級，且各能級中的電子數相等，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，故B為C元素；E的基態原子s能級的電子總數與p能級的電子數相等，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²；D的基態原子與B的基態原子的未成對電子數目相同，D的原子序數小于E，的原子核外電子排布只能為1s²2s²2p⁴，則D為O元素、故F為Mg；C的原子序數介于碳、氧之間，則C為N元素；E、F同主族，則F為Ca；G與W同周期同族且原子序數相差2，則G為Fe、W為Ni．
（1）G為Fe，基態原子的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，價電子排布式為：3d⁶4s²，
同周期隨原子序數增大，元素的第一電離能呈增大趨勢，氮元素2p能級為半滿穩定狀態，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能N＞O＞C，N原子核外電子數排布為1s²2s²2p³，有3種不同能級的電子，CH₃⁺中C原子雜化軌道數目為3+$\frac{4-1-1×3}{4}$=3，C原子的雜化方式為sp²雜化，
故答案為：3d⁶4s²；3；sp²雜化；
（2）a．B₂A₂分子為C₂H₂，乙炔分子中中含有1個σ鍵和2個π鍵，故a正確；
b．A₂D₂分子為H₂O₂，雙氧水分子之間形成氫鍵，沸點高于C₂H₂的，故b正確；
c．H₂O₂分子是每個氧原子含有2個共用電子對且含有2個孤電子對，所以其價層電子對數是4，氧原子采用sp³雜化，所以其空間構型為展開書頁型，故c錯誤；
d．同周期自左而右電負性增大，故電負性O＞N＞C，故d正確；
e．元素B、C的最高價氧化物的水化物分別為碳酸、硝酸，硝酸的酸性比碳酸的強，故e正確；
f．CaO晶體、MgO晶體均為離子晶體，離子所帶電荷相同，鎂離子半徑小于鈣離子的，故MgO的晶格能更大，則MgO的熔點比CaO的高，故f錯誤，
故選：cf；
（3）FeCl₃溶液與KSCN溶液混合，得到含多種配合物的血紅色溶液，其中配位數為5的配合物的化學式是K₂[Fe（SCN）₅]，
故答案為：K₂[Fe（SCN）₅]；
（4）晶胞中W原子數目為1+8×$\frac{1}{2}$=5，氫氣分子數目為8×$\frac{1}{4}$+2×$\frac{1}{2}$=3，含0.5mol W的合金可吸附氫氣為0.5mol×$\frac{3}{5}$=0.3mol，標況下吸收氫氣體積為0.3mol×22.4L/mol=6.72L，
故答案為：6.72L．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，題目涉及核外電子排布、雜化方式與空間構型、電負性、元素周期律、晶體類型與性質、配合物、晶胞計算等，是對物質結構主干知識的考查，充分考查了學生的分析、理解能力．