Question

4．（一）五種元素的原子電子層結構如下：A．1s²2s¹；B．1s²2s²2p⁴；C．1s²2s²2p⁶； D．1s²2s²2p⁶3s²3p²；E．[Ar]3d¹⁰4s¹．[用元素符號作答]

（1）元素的第一電離能最大的是Ne；
（2）屬于過渡元素的是Cu；
（3）元素的電負性最大的是O；
（4）上述元素之間能形成X₂Y型化合物的化學式是Li₂O和Cu₂O．
（二） A、B、C、D、E代表5種元素．請填空：
（1）A元素基態原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為N；
（2）D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為Fe，其基態原子的外圍電子排布圖為．
（3）E元素基態原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，由E元素形成的晶體采用面心立方最密堆積，其晶胞空間利用率為74%．
（三）如圖1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素單質的熔點高低的順序，其中c、d均是熱和電的良導體．
（1）單質a、f對應的元素以原子個數比1：1形成的分子（相同條件下對H₂的相對密度為13）中含3個σ鍵，2個π鍵．
（2）a與b的元素形成的10電子中性分子X的空間構型為三角錐形；將X溶于水后的溶液滴入到AgNO₃溶液中至過量，得到配離子的化學式為[Ag（NH₃）₂]⁺，其中X與Ag⁺之間以配位鍵鍵結合．
（3）氫鍵的形成對物質的性質具有一定的影響．的沸點高．（填高或低）
（4）如圖2是上述六種元素中的一種元素形成的最高價含氧酸的結構：請簡要說明該物質易溶于水的兩個原因：HNO₃是極性分子，易溶于極性溶劑水中，HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵．

Answer 1

分析 （一）由核外電子排布式可知，A為Li、B為O、C為Ne、D為Si、E為Cu；
（1）稀有氣體的第一電離能最大；
（2）Cu屬于過渡元素；
（3）非金屬性越強，電負性越大；
（4）元素之間能形成X₂Y型化合物為Li₂O、Cu₂O；
（二）（1）A元素基態原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，該元素為N元素；
（2）D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，基態原子外圍電子排布為3d⁶4s²；
（3）E元素基態原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，基態原子外圍電子排布為3d⁶⁰4s¹，則E為Cu，為面心立方密堆積；
（三）在給出的元素中，c、d均是熱和電的良導體，二者為金屬，再結合圖一，d的熔點比c的高，可知d為Cu，c為Na，由單質的熔點高低的順序可知a為氫氣，b為氮氣，e為Si，f為碳單質．
（1）a、f對應的元素以原子個數比1：1形成的分子為乙炔；
（2）a與b的元素形成的10電子中性分子X為NH₃，將NH₃溶于水后的溶液滴入到AgNO₃溶液中至過量，得到配離子[Ag（NH₃）₂]⁺；
（3）分子間氫鍵增大物質熔沸點，而分子內氫鍵降低物質熔沸點；
（4）根據圖二可知該酸為HNO₃，與水分子之間形成氫鍵，結合相似相溶分析解答．

解答 解：（一）由核外電子排布式可知，A為Li、B為O、C為Ne、D為Si、E為Cu；
（1）稀有氣體Ne的第一電離能最大，故答案為：Ne；
（2）Cu屬于過渡元素，故答案為：Cu；
（3）上述元素中O元素非金屬性最強，故O元素電負性最大，故答案為：O；
（4）元素之間能形成X₂Y型化合物為Li₂O、Cu₂O，故答案為：Li₂O、Cu₂O；
（二）（1）A元素基態原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，該元素為N元素，故答案為：N；
（2）D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，基態原子外圍電子排布為3d⁶4s²，D為Fe，價電子排布圖為，
故答案為：Fe；；
（3）E元素基態原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，基態原子外圍電子排布為3d⁶⁰4s¹，則E為Cu，為面心立方最密堆積，空間利用率為74%，
故答案為：面心立方最密；74%；
（三）在給出的元素中，c、d均是熱和電的良導體，二者為金屬，再結合圖一，d的熔點比c的高，可知d為Cu，c為Na，由單質的熔點高低的順序可知a為氫氣，b為氮氣，e為Si，f為碳單質．
（1）a、f對應的元素以原子個數比1：1形成的分子為乙炔，乙炔分子中含有2個C-H鍵和1個-C≡C-，C-H鍵為δ鍵，-C≡C-中有1個δ鍵，2個π鍵，所以乙炔分子含有3個δ鍵，2個π鍵，
故答案為：3； 2；
（2）a與b的元素形成的10電子中性分子X為NH₃，空間構型為三角錐型．氨氣與AgNO₃溶液生成[Ag（NH₃）₂]⁺．Ag⁺提供空軌道，氨氣分子提供孤對對子，通過配位鍵形成[Ag（NH₃）₂]⁺，
故答案為：三角錐形；[Ag（NH₃）₂]⁺，配位；
（3）前者形成分子間氫鍵，增大物質熔沸點，而后者分子內氫鍵，降低物質熔沸點，故前者熔沸點更高，故答案為：高；
（4）根據圖二可知該酸為HNO₃，HNO₃是極性分子，易溶于極性溶劑水中，HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵，
故答案為：HNO₃是極性分子，易溶于極性溶劑水中，HNO₃分子中的-OH易與水分子之間形成氫鍵．

點評 本題是對物質結構與性質的考查，需要學生熟練掌握基礎知識并靈活應用，難度中等．