Question

16．已知A、B、C、D、X、Y是原子序數依次增大的前20號元素，其中A～D的原子序數 是連號的，A的基態原子有3個不同的能級，各能級中的電子數相等；X和Y位于同一主族，
X為金屬元素且其基態原子中無未成對電子．請回答：
（1）X原子基態的核外電子排布式為1s²2s²2p²
（2）A元素形成的單質晶體中，不可能含有a（填序號）
a．離子鍵b．共價鍵c．金屬鍵d．范德華力
（3）D的氫化物易溶于水，其水溶液中存在的氫鍵有4種，存在于該水溶液中與D氫化物的   分子互為等電子體的微粒是OH^-（填化學式）
（4）B、C、D、X四種元素，電負性由大到小的順序是F＞O＞N＞Mg（用元素符號回答）
（5）A和B元素的最簡氫化物分子，中心原子的雜化方式相同（填“相同”或“不同”）
（6）Y的氫化物比C的氫化物熔沸點高，其原因是CaH₂是離子晶體，H₂O是分子晶體，離子鍵比范德華力、氫鍵作用力強
（7）D與Y形成的化合物為離子晶體，其晶胞如圖，Y粒子的配位數是8．

Answer 1

分析 A、B、C、D、X、Y是原子序數依次增大的前20號元素，A的基態原子有3個不同的能級，各能級中的電子數相等，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，故A為碳元素，A～D的原子序數 是連號的，則B為N元素，C為O元素，D為F元素，X為金屬元素，原子序數大于氟，只能處于第三周期，且X基態原子中無未成對電子，則X為Mg，X和Y位于同一主族，Y原子序數大于Mg，則Y為Ca，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、X、Y是原子序數依次增大的前20號元素，A的基態原子有3個不同的能級，各能級中的電子數相等，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，故A為碳元素，A～D的原子序數 是連號的，則B為N元素，C為O元素，D為F元素，X為金屬元素，原子序數大于氟，只能處于第三周期，且X基態原子中無未成對電子，則X為Mg，X和Y位于同一主族，Y原子序數大于Mg，則Y為Ca．
（1）X原子基態的核外電子排布式為：1s²2s²2p²，故答案為：1s²2s²2p²；
（2）A元素形成的單質有金剛石、石墨、C₆₀等，金剛石屬于原子晶體，含有共價鍵，石墨晶體為層狀結構，層內碳原子之間形成共價鍵，層間為范德華力，有自由移動電子，含有金屬鍵，C₆₀為分子晶體，分子內碳原子之間形成共價鍵，分子間為范德華力，不可能含有離子鍵，故答案為：a；
（3）D的氫化物為HF，易溶于水，其水溶液中存在的氫鍵有：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O共4種，溶液中與HF互為等電子體的微粒為OH^-，故答案為：4；OH^-；
（4）自左而右電負性增大，非金屬性越強電負性越大，故電負性F＞O＞N＞Mg，故答案為：F＞O＞N＞Mg；
（5）A和B元素的最簡氫化物分別為CH₄、NH₃，CH₄分子中C原子形成4個C-H鍵，沒有孤電子對，雜化軌道數目為4，NH₃分子中N原子形成3個N-H鍵，有1對孤電子對，雜化軌道數目為4，中心原子均采取sp³雜化方式，故答案為：相同；
（6）Y的氫化物CaH₂，C的氫化物為H₂O，CaH₂是離子晶體，H₂O是分子晶體，離子鍵比范德華力、氫鍵作用力強，故CaH₂的熔沸點高，故答案為：CaH₂是離子晶體，H₂O是分子晶體，離子鍵比范德華力、氫鍵作用力強；
（7）D與Y形成的化合物為離子晶體，化學式為CaF₂，鈣離子與氟離子配位數之比為2：1，每個氟離子周圍有4個鈣離子，氟離子配位數為4，則鈣離子配位數為4×2=8，故答案為：8．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，涉及核外電子排布、化學鍵、氫鍵、電負性、雜化方式、晶體類型與性質、晶胞計算等，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．