Question

【題目】有A、B、C、D、E五種原子序數增大的元素，只有一種為金屬。A、B、C均為第二周期緊鄰元素，其第一電離能順序為B>C>A；B與D同主族；E為第4周期副族元素，其價層電子為全滿。

（1）E元素的名稱為________，該元素基態原子的價電子排布式為_______。

（2）B與D分別與氫形成最簡單氫化物沸點高低順序為____（用化學式表示）；原因_____。

（3）A、B、C三種元素分別與氫形成化合物中的M-M（M代表A、B、C）單鍵的鍵能如下表：

上述三種氫化物中，A、B、C元素原子的雜化方式有_____種；請解釋上表中三種氫化物M-M單鍵的鍵能依次下降的原因______________________。

（4）D與氯形成的化合物DC15，加壓條件下148℃液化，發生完全電離得到一種能夠導電的熔體，測定D-Cl鍵長為198pm和206pm兩種，該熔體中含有一種正四面體結構的陽離子，請寫出該條件下DC15電離的電離方程式__________；該熔體中陰離子的空間構型為________。

（5）E與C形成的化合物晶體結構有四種，其中一種與金剛石類似，金剛石晶體結構如圖所示，該晶體的化學式為______（用元素符號表示）；該晶胞的棱長為apm 則該晶體的密度為______g/cm3。

Answer 1

【答案】鋅 3d104s2 NH3>PH3 均為分子晶體，NH3分子間存在氫鍵。 1 乙烷中的碳原子沒有孤電子對，肼中的氮原子有1對孤對電子，過氧化氫中的氧原子有兩對孤對電子，孤對電子數越多斥力越大，形成的化學鍵越不穩定，鍵能越小。 2PCl5=PC16-＋PC14 + 正八面體 ZnO

【解析】

有A、B、C、D、E五種原子序數增大的元素，只有一種為金屬，A、B、C均為第二周期緊鄰元素，其第一電離能順序為B>C>A，則A、B、C分別是C、N、O元素；B與D同主族，則D為P元素；E為第4周期副族元素，其價層電子為全滿，則為Zn元素；

（1）E為Zn元素，其原子核外3d、4s電子為其價電子；

（2）B與D分別與氫形成最簡單氫化物分別是NH3和PH3，含有氫鍵的氫化物熔沸點高于不含氫鍵的氫化物；

（3）這幾種氫化物中每個M原子價層電子對個數都是4，所以其雜化方式相同；排斥力：孤電子對與孤電子對>孤電子對與成鍵電子對>成鍵電子對與成鍵電子對，排斥力越大，形成的化學鍵越不穩定；

（4）D與氯形成的化合物DC15，加壓條件下148℃液化，發生完全電離得到一種能夠導電的熔體，測定D-Cl鍵長為198pm和206pm兩種，該熔體中含有一種正四面體結構的陽離子，該陽離子應該為PCl4+，生成的陰離子為PCl6-，利用價層電子對互斥理論判斷該陰離子空間構型；

（5）該晶胞中Zn原子個數=4、O原子個數，根據原子個數比確定化學式；該晶胞體積=（a×10-10 ）3cm3，晶胞密度。

有A、B、C、D、 E五種原子序數增大的元素，只有一種為金屬，A、B、C均為第二周期緊鄰元素，其第一電離能順序為B>C>A，則A、B、C分別是C、N、O元素；B與D同主族，則D為P元素；E為第4周期副族元素，其價層電子為全滿，則為Zn元素；

(1)E為Zn元素，其原子核外3d、4s電子為其價電子，其價電子排布式為3d104s2，

故答案為：鋅；3d104s2；

(2)B與D分別與氫形成最簡單氫化物分別是NH3和PH3，含有氫鍵的氫化物熔沸點高于不含氫鍵的氫化物，NH3中含有氫鍵、PH3中不含氫鍵，所以熔沸點NH3>PH3，

故答案為：NH3>PH3；均為分子晶體，NH3分子間存在氫鍵；

(3)這幾種氫化物中每個M原子價層電子對個數都是4，所以其雜化方式相同，則雜化方式為一種；排斥力：孤電子對與孤電子對>孤電子對與成鍵電子對>成鍵電子對與成鍵電子對，排斥力越大，形成的化學鍵越不穩定，乙烷中的碳原子沒有孤電子對，肼中的氮原子有1對孤對電子，過氧化氫中的氧原子有兩對孤對電子，孤對電子數越多斥力越大，形成的化學鍵越不穩定，鍵能越小，

故答案為：1；乙烷中的碳原子沒有孤電子對，肼中的氮原子有1對孤對電子，過氧化氫中的氧原子有兩對孤對電子，孤對電子數越多斥力越大，形成的化學鍵越不穩定，鍵能越小；

(4)D與氯形成的化合物DC15，加壓條件下148℃液化，發生完全電離得到一種能夠導電的熔體，測定DCl鍵長為198pm和206pm兩種，該熔體中含有一種正四面體結構的陽離子，該陽離子應該為PCl4+，生成的陰離子為PCl6-，其電離方程式為，

該陰離子中P原子價層電子對個數=6+=6，所以為正八面體；

故答案為：；正八面體；

(5)該晶胞中Zn原子個數=4、O原子個數=8×18+6×12=4，根據原子個數比確定化學式為ZnO；

該晶胞體積=(a×1010)3cm3，晶胞密度。

故答案為：ZnO；。