Question

【題目】、、、、五種元素的原子序數依次遞增。已知：①位于周期表中第四周期族，其余的均為短周期主族元素：②的氧化物是光導纖維的主要成分；③原子核外層電子數為奇數；④是形成化合物種類最多的元素；⑤原子軌道的電子數為4。請回答下列問題：

(1)寫出一種元素形成氫化物的化學式_____________。

(2)在1個由與形成的晶胞中(結構如圖所示)所包含的原子數目為____________個。

(3)在[F(NH3)4]2+離子中，的空軌道接受的氮原子提供的__________形成配位鍵。

(4)常溫下、和氫元素按原子數目1:1:2形成的氣態常見物質是__________(寫名稱)，物質分子中原子軌道的雜化類型為__________，分子中鍵的數目為__________。

(5)、、三種元素的第一電離能數值由小到大的順序為__________(寫元素符號)。

Answer 1

【答案】CH4 4 孤電子對 甲醛 sp2雜化 3 Si＜C＜N

【解析】

、、、、五種元素的原子序數依次遞增。根據①F位于周期表中第四周期族可判斷其為Cu；根據②E的氧化物是光導纖維的主要成分可判斷E為Si；根據④X是形成化合物種類最多的元素可判斷X為C；根據③Y原子核外L層電子數為奇數且原子序數比X的大可判斷其屬于第二周期的元素，可能為N或F；根據⑤Z的原子P軌道的電子數為4推測出Z可能為O或S，但E的原子序數大于Z，E為Si，所以Z只能為O，處于C和O之間的Y只能為N，所以、、、、分別為C、N、O、Si、Cu，據此解題。

(1)X為C，元素形成的氫化物有很多，有烷烴、烯烴、炔烴等，其中的一種的化學式為CH4；

(2)為Cu2O，根據化學式中原子個數比Cu:O=2:1，然后算出圖中該晶胞的黑球個數為：1×4=4，白球個數為：8×1/8+1=2，所以黑球代表的是Cu原子，白球代表的是O原子，所以該晶胞中所包含的Cu原子數目為4個；

(3)在[Cu(NH3)4]2+離子中，的空軌道接受的氮原子提供的孤電子對形成配位鍵；

(4)常溫下C、O和氫元素按原子數目1:1:2形成的氣態常見物質是甲醛，甲醛分子中C原子可以形成四個化學鍵，因為碳的價電子數是4，其中，有兩個單電子一起與氧的兩個電子形成C=O，C剩余的兩個單電子各與兩個H形成兩個C-H鍵，雙鍵中含有一條σ鍵和一條π鍵，兩條C-H單鍵都是σ鍵，所以σ鍵數=2+1=3，雜化軌道數=σ鍵數+孤對電子數(C無孤對電子，所以孤對電子數為0)，所以雜化軌道數=3，為sp2雜化，1mol HCHO分子中σ鍵的數目為3；

(5)、、三種元素分別為C、N、Si，根據每周期第一種元素電離能最小，最后一種元素的電離能最大，呈逐漸增大的趨勢；同族元素從上到下第一電離能變小來進行判斷，C、N、Si的第一電離能數值由小到大的順序為：Si＜C＜N。