Question

《物質結構與性質》
均由兩種短周期元素組成的A、B、C、D化合物分子，都含有18個電子，它們分子中所含原子的數目依次為2、3、4、6．A和C分子中的原子個數比為1：1，B和D分子中的原子個數比為1：2．D可作為火箭推進劑的燃料．請回答下列問題：
（1）A、B、C、D分子中相對原子質量較大的四種元素第一電離能由大到小排列的順序為

 

（用元素符號回答）．
（2）A與HF相比，其熔、沸點較低，原因是

 

．
（3）B分子的空間構型為

 

形，該分子屬于

 

分子．（填“極性”或“非極性”）
（4）C為一種綠色氧化劑，有廣泛應用．請寫出Cu、稀H₂SO₄與C反應制備硫酸銅的離子方程式

 

，該反應中反應物Cu原子的基態電子排布式為

 

．銅晶體中銅原子的堆積方式為面心立方堆積，如圖是銅晶體一個晶胞的示意圖，則晶胞中含

 

個銅原子．
（5）D分子中心原子的雜化方式是

 

，由該原子組成的單質分子中包含

 

個π鍵，與該單質分子互為等電子體的常見分子的分子式為

 

．

Answer 1

分析：均由兩種短周期元素組成的A、B、C、D化合物分子，都含有18個電子，它們分子中所含原子的數目依次為2、3、4、6，A和C分子中的原子個數比為1：1，則A是HCl，C是H₂O₂，B和D分子中的原子個數比為1：2，則B是H₂S，D可作為火箭推進劑的燃料，則D是N₂H₄，結合物質的結構和性質解答．

解答：解：均由兩種短周期元素組成的A、B、C、D化合物分子，都含有18個電子，它們分子中所含原子的數目依次為2、3、4、6，A和C分子中的原子個數比為1：1，則A是HCl，C是H₂O₂，B和D分子中的原子個數比為1：2，則B是H₂S，D可作為火箭推進劑的燃料，則D是N₂H₄，
（1）同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大的趨勢，但第VA族元素大于第VIA族元素的第一電離能，同一主族中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而減小，所以第一電離能大小順序是N＞O＞Cl＞S，故答案為：N＞O＞Cl＞S；
（2）A是HCl，HF的相對分子質量小于HCl，但HF分子間能形成氫鍵而HCl分子間不能形成氫鍵，導致HF熔沸點大于HCl，
故答案為：HF分子間形成氫鍵；
（3）B是H₂S，硫化氫分子中硫原子含有2個共價單鍵且含有兩個孤電子對，所以B分子的空間構型為V形，硫化氫分子中正負電荷重心不重合，所以該分子屬于極性分子，
故答案為：V形；極性分子；
（4）C是H₂O₂，具有氧化性，酸性條件下，銅和雙氧水發生氧化還原反應生成硫酸銅和水，離子反應方程式為：Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O，銅是29號元素，其原子核外有29個電子，根據構造原理知，其基態原子核外電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s¹，根據均攤法得該晶胞中銅原子個數=8×

1

8

+6×

1

2

=4，
故答案為：Cu+2H⁺+H₂O₂=Cu²⁺+2H₂O；[Ar]3d¹⁰4s¹ ；4；
（5）D是N₂H₄，D分子每個中心原子氮原子含有3個共價單鍵和1個孤電子對，所以N原子采用sp³雜化，氮氣分子中含有2個π鍵，與氮氣分子互為等電子體的常見分子的分子式為CO，
故答案為：sp³； 2；CO．

點評：本題考查了物質的結構和性質，正確推斷物質是解本題關鍵，根據核外電子排布式的書寫規則、價層電子對互斥理論、等電子體的概念、均攤法計算晶胞等知識點來分析解答，易錯點是第一電離能大小的判斷，明確元素周期律及異常現象即可解答，難度中等．