Question

【題目】A、B、C、D、E五種元素位于元素周期表中前四周期，原子序數(shù)依次增大。A元素的價電子排布為nsnnpn＋1；B元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍；C位于B的下一周期，是本周期最活潑的金屬元素；D基態(tài)原子的3d原子軌道上的電子數(shù)是4s原子軌道上的4倍；E元素原子的4p軌道上有3個未成對電子。回答下列問題(用元素符號表示或按要求作答)。

(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為____________，三者電負(fù)性由大到小的順序為_________。

(2)A和E的簡單氣態(tài)氫化物沸點高的是______，其原因是_________。

(3)D3＋基態(tài)核外電子排布式為_________________。

(4)E基態(tài)原子的價電子軌道表示式為___________。

(5)B和E形成分子的結(jié)構(gòu)如圖所示，該分子的化學(xué)式為_______，E原子的雜化類型為________。

(6)B和C能形成離子化合物R，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

①一個晶胞中含______個B離子。R的化學(xué)式為__________。

②晶胞參數(shù)為a pm，則晶體R的密度為_____________gcm－3(只列計算式)。

Answer 1

【答案】Na＜O＜N O＞N＞Na NH3 氨氣分子間有氫鍵，所以沸點高 [Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7 As4O6 sp3 4 Na2O

【解析】

A元素的價電子排布為nsnnpn＋1，可知n=2，A價電子排布式為2s22p3，那么A的核外電子排布式為1s22s22p3，則A為N；

B元素原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，則B為O；

C位于B的下一周期，是本周期最活潑的金屬元素，則C為Na；

D基態(tài)原子的3d原子軌道上的電子數(shù)是4s原子軌道上的4倍，則D基態(tài)原子的價電子排布式為3d84s2，那么D核外電子總數(shù)=18+10=28，D為Ni；

E元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則E基態(tài)原子的價電子排布式為：3d104s24p3，那么E原子核外有18+10+2+3=33個電子，E為：As；

綜上所述，A為N，B為O，C為Na，D為Ni，E為As，據(jù)此分析回答。

(1) 第一電離能是基態(tài)的氣態(tài)原子失去最外層的一個電子所需能量。第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個電子，第一電離能數(shù)值越大，原子越難失去一個電子。一般來說，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，所以Na的第一電離能最小，N的基態(tài)原子處于半充滿狀態(tài)，比同周期相鄰的O能量低，更穩(wěn)定，不易失電子，所以N的第一電離能比O大，即三者的第一電離能關(guān)系為：Na＜O＜N，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以電負(fù)性關(guān)系為：O＞N＞Na，故答案為：Na＜O＜N ；O＞N＞Na；

(2)N和As位于同主族，簡單氣態(tài)氫化物為NH3和AsH3，NH3分子之間有氫鍵，熔沸點比AsH3高，故答案為：NH3；氨氣分子間有氫鍵，所以沸點高；

(3)Ni是28號元素，Ni3+核外有25個電子，其核外電子排布式為：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7，故答案為：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7；

(4)E為As，As為33號元素，基態(tài)原子核外有33個電子，其基態(tài)原子的價電子軌道表示式，故答案為：；

(5)由圖可知，1個該分子含6個O原子，4個As原子，故化學(xué)式為：As4O6，中心As原子鍵電子對數(shù)==3，孤對電子數(shù)=，價層電子對數(shù)=3+1=4，所以As4O6為sp3雜化，故答案為：As4O6；sp3；

(6)O和Na的簡單離子，O的離子半徑更大，所以白色小球代表O2-，黑色小球代表Na+；

①由均攤法可得，每個晶胞中：O2-個數(shù)==4，Na+個數(shù)=8，所以，一個晶胞中有4個O2-，R的化學(xué)式為Na2O，故答案為：4；Na2O；

②1個晶胞的質(zhì)量= ，1個晶胞的體積=(a pm)3= ，所以密度=gcm－3，故答案為：。