Question

（2013?常州一模）A、B、C、D、E、F為原子序數依次增大的短周期主族元素．A、F原子的最外層電子數均等于其周期序數，F原子的電子層數是A的3倍；B原子核外電子分處3個不同能級，且每個能級上排布的電子數相同；A與C形成的最簡單分子為三角錐形；D原子p軌道上成對電子數等于未成對電子數；E原子核外每個原子軌道上的電子都已成對，E電負性小于F．
（1）寫出B的基態原子的核外電子排布式

1s²2s²2p²

．
（2）A、C形成的最簡單分子極易溶于水，其主要原因是

NH₃與H₂O間能形成氫鍵

；與該最簡單分子互為等電子體的陽離子為

H₃O⁺

．
（3）比較E、F的第一電離能：E

＞

F（選填“＞”或“＜”，“=”）．
（4）BD₂在高溫高壓下所形成的晶胞如右圖所示．該晶體的類型屬于

原子

（選填“分子”、“原子”、“離子”或“金屬”）晶體，該晶體中B原子的雜化形式為

sp³

．
（5）光譜證實單質F與強堿性溶液反應有[F（OH）₄]^-生成，則[F（OH）₄]^-中存在

acd

．
a．共價鍵     b．非極性鍵     c．配位鍵     d．σ鍵     e．π鍵．

Answer 1

分析：根據題意，A、B、C、D、E、F為原子序數依次增大的短六種短周期主族元素，F原子的電子層數是A的3倍，說明A有一個電子層．F有三個電子層，A、F原子的最外層電子數均等于其周期序數可知，A為H元素，F為AI元素；原子核外電子分處3個不同能級，且每個能級上排布的電子數相同，根據B原子的核外電子排布式為1S²2S²2P²，為C元素；A與C形成的最簡單分子為三角錐形，為NH₃分子，則C為N元素；D原子p軌道上成對電子數等于未成對電子數，P亞層三個軌道中的電子數只能是2、1、1共四個電子，核外電子排布式1S²2S²2P⁴，所以核外電子總數為8，D元素是O元素；E原子核外每個原子軌道上的電子都已成對，E電負性小于F，即電負性小于AI，原子序數大于8小于13，且原子軌道上都是成對電子，結合原子結構軌道表示式可知，E元素為Mg元素．所以A、B、C、D、E、F分別為H、C、N、O、Mg、AI；根據推斷出的元素進行解答．

解答：解：（1）B元素為碳元素，根據核外電子排布規律，C元素的基態原子的核外電子排布式為：1s²2s²2p²，故答案為：1s²2s²2p²；
（2）A、C形成的最簡單分子是NH₃分子，是一種極性分子，極易溶于水的原因主要有：
①根據相似相溶原理，氨氣易溶于極性溶劑水中；
②氨氣分子在水中易與水分子形成氫鍵，增大了氨氣的溶解性；
③部分氨氣與水反應，降低了NH₃濃度，使溶解量增大；
所謂等電子體是指一類分子或離子，組成它們的原子數相同，而且所含的價層電子數相同，則它們互稱為等電子體．與氨氣分子互為等電子體的陽離子為H₃O⁺，
故答案為：NH₃與H₂O間能形成氫鍵；H₃O⁺；
（3）電離能可以衡量元素的原子失去一個電子的難易程度（可近似理解為金屬性）．第一電離能數值越小，原子越容易失去一個電子；第一電離能數值越大，原子越難失去一個電子．存在的規律為：
①隨著核電荷數的遞增，元素的第一電離能呈現周期性變化；②總體上金屬元素第一電離能較小非金屬元素第一電離能較大； ③同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢．所以同一周期第一電離能最小的是堿金屬元素，最大的是稀有氣體元素；
④同一周期內元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折．當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空（p0，d0，fo）、半滿（p3，d5，f7）或全滿（p6，d10，f14）結構時，原子的能量較低，元素的第一電離能較大．特例是第二主族的第一電離能大于第三主族，第五主族的第一電離能大于第六主族； ⑤同一主族元素從上到下，原子半徑增加，有效核電荷增加不多，則原子半徑增大的影響起主要作用，第一電離能由大變小，元素的金屬性逐漸增強，則鎂原子結構中各亞層均處于全滿狀態，所以鎂比鋁的第一電離能反常高，
故答案為：＞；
（4）根據BD₂即CO₂在高溫高壓下所形成的晶胞晶胞結構可知，該晶體為原子晶體，晶胞內白球為C原子，黑球為O原子，每個晶胞中含碳原子為8×

1

8

+6×

1

2

+4=8，含氧原子為16，所以碳原子和氧原子微粒數之比為1：2，根據晶胞中碳原子和氧原子的結構可知，碳原子的雜化方式為SP³雜化，故答案為：原子；sp³；
（5）光譜證實單質AI與強堿性溶液反應有[AI（OH）₄]^-生成，可看作其中鋁原子和三個羥基形成三對共用電子對，形成三個極性共價鍵，形成AI（OH）₃；AI（OH）₃溶解在強堿中，和OH^-形成[AI（OH）₄]^-，利用的是鋁原子的空軌道和氫氧根離子的孤對電子形成的配位鍵；
由兩個相同或不相同的原子軌道沿軌道對稱軸方向相互重疊而形成的共價鍵，叫做σ鍵，所以[AI（OH）₄]^-中也形成了σ鍵．
故答案為：acd．

點評：本題考查了原子核外電子排布、電負性電離能的概念含義和應用、等電子體、化學鍵形成、原子軌道雜化方式和類型、氫鍵的實際應用，元素周期表的應用等知識，綜合性較大．