Question

【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數為其內層電子數的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子。

回答下列問題：

（1）b、c、d中第一電離能最大的是____________（填元素符號），e的價層電子排布圖為_________。

（2）a和b形成的二元共價化合物中，分子空間構型為_________；a與其他元素形成的分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是__________（填化學式，寫出兩種）。

（3）這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數為3的酸是_________（任寫一種）；酸根呈三角錐結構的酸是___________（填化學式）。

（4）e和c形成的一種離子化合物的晶體結構如圖1所示，則e離子的電荷為__________。

（5）這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構；陽離子呈軸向狹長的八面體結構（如圖2所示）。該化合物中，陰離子為__________，陽離子中存在的化學鍵類型有____________；該化合物加熱時首先失去的組分是____________，判斷理由是___________________。

Answer 1

【答案】N 三角錐形 H2O2、N2H4 HNO2(或HNO3) H2SO3 +1 SO42- 共價鍵、配位鍵 H2O H2O與Cu2+之間的配位鍵比NH3與Cu2+的弱

【解析】

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大，a的核外電子總數與其周期數相同，則a為H元素；c的最外層電子數為其內層電子數的3倍，最外層電子數不超過8個，則c是O元素；b的價電子層中的未成對電子有3個，且原子序數小于c，則b是N元素；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，則e原子核外電子數為2+8+18+1=29，為Cu元素；d與c同族，且原子序數小于e，所以d為S元素，以此解答。

（1）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族和第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，同一主族元素中，元素第一電離能隨著原子序數增大而減小，所以b、c、d元素第一電離能最大的是N元素；e的價層電子為3d、4s電子，其價層電子排布圖為，故答案為：N；；

（2）由分析可知a為H元素，b是N元素，a和b形成的二元共價化合物為NH3，該分子的中心原子含有3個共價單鍵和一個孤電子對，所以N原子的雜化方式為sp3，分子空間構型為三角錐形；分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物有H2O2和N2H4；故答案為：三角錐形；H2O2和N2H4；

（3）這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數為3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角錐結構的酸是H2SO3，故答案為：HNO2、HNO3；H2SO3；

（4）該晶胞中c離子個數=1+8×=2，e離子個數4，該晶胞中氧離子和銅離子個數之比=2：4=1：2，所以e和c形成的一種離子化合物化學式為Cu2O，則e離子的電荷為+1，故答案為：+1；

（5）這5種元素形成的一種1：1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構，說明該陰離子價層電子對個數是4且不含孤電子對，為SO42-；陽離子呈軸向狹長的八面體結構，根據圖知，其陽離子中銅離子配位數是8，在八面體上下頂點上分子含有兩個共價鍵且含有兩個孤電子對，為水分子，有兩個，正方形平面上四個頂點上分子含有3個共價鍵且含有一個孤電子對，所以為氨氣分子，有4個，所以陽離子中含有配位鍵和共價鍵；H2O和Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱，所以該化合物加熱時首先失去的組分是H2O，故答案為：SO42-；共價鍵和配位鍵；H2O；H2O和Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱。