Question

18．A、B、C是短周期非金屬元素，核電荷數依次增大．A原子外圍電子排布為ns²np²，C是地殼中含量最多的元素．D元素的核電荷數為29．請用對應的元素符號或化學式填空：
（1）A、B、C的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N．
（2）分子（AB）₂中鍵與鍵之間的夾角為180°，并有對稱性，每個原子最外層電子數均滿足八電子，其結構式為N≡C-C≡N，1mol該分子中含有π鍵的數目為4N_A．該分子中碳原子的雜化軌道類型是sp雜化，該分子屬于非極性 分子（填“極性”或“非極性”）．
（3）基態D原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．

Answer 1

分析 A、B、C是短周期非金屬元素，核電荷數依次增大．C是地殼中含量最多的元素，則C為O元素；A原子外圍電子排布為ns²np²，處于ⅣA族，原子序數小于O，故A為碳元素；B的原子序數介于C、O之間，則B為氮元素；D元素的核電荷數為29，則D為Cu，據此解答．

解答 解：A、B、C是短周期非金屬元素，核電荷數依次增大．C是地殼中含量最多的元素，則C為O元素；A原子外圍電子排布為ns²np²，處于ⅣA族，原子序數小于O，故A為碳元素；B的原子序數介于C、O之間，則B為氮元素；D元素的核電荷數為29，則D為Cu．
（1）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，為半滿穩定狀態，能量較低，其第一電離能高于O氧元素，故第一電離能C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）（CN）₂每個原子最外層電子數均滿足八電子，其結構式為：N≡C-C≡N，1mol該分子中含有π鍵的數目為4N_A，分子中碳原子成2個σ鍵、沒有孤電子對，故C原子采取sp雜化，（CN）₂中鍵與鍵之間的夾角為180°，說明該分子為對稱直線型，正負電荷中心重合，屬于非極性分子．
故答案為：N≡C-C≡N；4N_A；sp；非極性；
（3）根據核外電子排布規律可知，Cu元素原子核外電子排布為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及電離能、雜化軌道、化學鍵、分子結構與性質、核外電子排布等，比較基礎，注意理解同周期第一電離能發生突變情況．