Question

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍．A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B二種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑．E的原子序數為26．請根據以上情況，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）
（1）下列敘述正確的是

ad

．（填字母）
a．M分子空間構型為平面三角形，而BD₂為直線形，BA₄為正四面體形
b．M和BD₂分子中的中心原子均采取sp²雜化，而CA₃分子中采取sp³雜化
c．N 是非極性分子，且分子中σ鍵 和π鍵的個數比為3：1
d．BD₂晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低
（2）B、C、D三種元素的電負性由小到大的順序為

C＜N＜O

；C的第一電離能大于D的第一電離能原因是

N原子2p軌道處于半充滿狀態，能量低

．
（3）化合物CA₃的沸點比化合物BA₄的高，其主要原因是

NH₃分子之間存在氫鍵

．
（4）B、D、E三元素能形成化合物E（BD）₅，常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃．據此可判斷E（BD）₅晶體為

分子晶體

．基態E²⁺離子的電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

．
（5）化合物BD與元素B、C形成的陰離子互為等電子體，陰離子的化學式是

CN^-

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，B原子具有1s、2s、2p三個軌道，每種軌道中的電子總數相同，則B原子電子總數為6，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，應為O元素；A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，M為甲醛HCHO，所以A為氫元素，A、B二種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，N為苯；C的原子序數介于碳元素與氧元素之間，故C為氮元素；E的原子序數為26，E為鐵．

解答：解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，B原子具有1s、2s、2p三個軌道，每種軌道中的電子總數相同，則B原子電子總數為6，故B為碳元素；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，核外電子排布式為1s²2s²2p⁴，D應為O元素；A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，M為甲醛HCHO，所以A為氫元素，A、B二種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，N為苯；C的原子序數介于碳元素與氧元素之間，故C為氮元素；E的原子序數為26，E為鐵元素．
故A為氫元素，B為碳元素，C為氮元素，D應為O元素，E為鐵元素；M為甲醛HCHO，N為苯．
（1）a．甲醛HCHO，分子中有1C=O雙鍵，2個C-H單鍵，中心原子碳原子雜化軌道數為3，采取sp²雜化，分子空間構型為平面三角形，BD₂為CO₂是直線形，BA₄為CH₄是正四面體形，故a正確；
b．甲醛HCHO，分子中有1C=O雙鍵，2個C-H單鍵，中心原子碳原子雜化軌道數為3，采取sp²雜化；CO₂分子中有2個C=O雙鍵，中心原子碳原子雜化軌道數為2，采取sp雜化；NH₃分子中有3個N-H單鍵，氮原子有1對孤對電子對，氮原子雜化軌道數為4，氮原子采取sp³，故b錯誤；
c．N為苯是非極性分子，分子中含有6個碳氫σ鍵 含有一個大π鍵，所以σ鍵和大π鍵的個數比為6：1，故c錯誤．
d．CO₂是分子晶體，二氧化硅是原子晶體，二氧化碳晶體的熔點、沸點都比二氧化硅晶體的低，故d正確．
故選：ad．
（2）B為碳元素、C為氮元素、D應為O元素，同周期自左而右電負性增大，所以電負性C＜N＜O；N原子2p軌道處于半充滿狀態，能量低，第一電離能大于同周期相鄰元素第一電離能．
故答案為：C＜N＜O；N原子2p軌道處于半充滿狀態，能量低．
（3）A為氫元素，B為碳元素，C為氮元素，化合物CA₃為NH₃，BA₄為CH₄，NH₃分子之間存在氫鍵，NH₃沸點比CH₄的高．
故答案為：NH₃分子之間存在氫鍵，．
（4）B為碳元素，D應為O元素，E為鐵元素；三元素能形成化合物Fe（CO）₅，常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，據此可判斷Fe（CO）₅晶體為分子晶體．基態Fe²⁺離子的電子排布式為 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
故答案為：分子晶體； 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．
（5）B為碳元素、C為氮元素、D應為O元素，化合物CO與元素B、C形成的陰離子互為等電子體，該陰離子含有2個原子，帶一個單位負電荷，陰離子的化學式是CN^-．
故答案為：CN^-．

點評：本題以元素推斷為載體考查了物質結構與性質，難度不大，注意苯分子中不含簡單的π鍵，而是含有一個大π鍵，注意同一周期中元素的第一電離能是隨著原子序數的增大而增大的趨勢，但第二ⅡA族和第ⅤA族元素出現反常現象，大于其相鄰元素的第一電離能．