Question

8．有A、B、C、D四種原子序數依次增大的元素（原子序數均小于30）．A的基態原子2p能級有3個單電子；C的基態原子2p能級有1個單電子；D原子最外層有1個單電子，其次外層有3個能級且均排滿電子，則：
（1）每摩爾B元素的氫化物晶體中存在氫鍵數目為2N_A．
（2）A、B、C 三種元素的氫化物穩定性由強到弱的順序為HF＞H₂O＞NH₃ （用化學式表示）．
（3）A的最簡單氫化物分子的空間構型為三角錐形，其中A原子的雜化類型是sp³．
（4）A的單質中σ鍵的個數為1，π鍵的個數為2．
（5）寫出基態D原子的價電子排布式：3d¹⁰4s¹．

Answer 1

分析 有A、B、C、D、五種原子序數依次增大的元素（原子序數均小于30），A的基態原子2p能級有3個單電子，則A是N元素；C的基態原子2p能級有1個單電子，且C的原子序數大于A，所以C是F元素，則B是O元素；D原子最外層有1個單電子，其次外層有3個能級且均排滿電子，D為銅元素．

解答 解：有A、B、C、D、五種原子序數依次增大的元素（原子序數均小于30），A的基態原子2p能級有3個單電子，則A是N元素；C的基態原子2p能級有1個單電子，且C的原子序數大于A，所以C是F元素，則B是O元素；D原子最外層有1個單電子，其次外層有3個能級且均排滿電子，D為銅元素，
（1）B是O元素，氫化物為水，則冰中每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子，故1molH₂O中含有2mol氫鍵，氫鍵數目為2N_A，故答案為：2N_A；
（2）A、B、C 三種元素為N、O、F，非金屬性F＞O＞N，非金屬性越強，氫化物穩定性越強，故答案為：HF＞H₂O＞NH₃；
（3）A的最簡單氫化物為NH₃，NH₃分子中氮原子價層電子對=3+1=4，且含有一個孤電子對，所以分子空間構型是三角錐型，采取sp³雜化，
故答案為：三角錐型；sp³；
（4）A為N，氮氣的結構式為：N≡N，所以氮氣分子中含有一個σ鍵兩個π鍵，故答案為：1；2；
（5）D為銅，根據構造原理知，其基態原子的電子排布式[Ar]3d¹⁰4s¹；價電子排布式為3d¹⁰4s¹，故答案為：3d¹⁰4s¹．

點評 本題涉及分子空間構型的判斷、雜化方式的判斷、第一電離能的判斷等知識點，這些都是考試熱點，注意第一電離能的變化趨勢及異常現象，為易錯點．