Question

【題目】H、C、N、O、S、Cu 均為前四周期常見元素。回答下列問題。

（1）S 位于元素周期表第_____族；N 的基態原子核外有_____個未成對電子。

（2）N、O、S 三種元素的第一電離能從大到小的順序為_________；CuH 晶體中金屬陽離子的基態核外電子排布式為_____。

（3）比較沸點：H2O_____H2S（填“＞”、“＜”或“=”）；干冰熔化時克服微粒間的 作用力類型是_________。

（4）SO42-的立體構型為_____；NO2- 中氮原子的雜化軌道類型為________， 與其是等電子體的分子有_________（填 1 個）。

（5）Cu2O 晶體如圖所示的晶胞中每個氧原子與_____個銅原子配位。Cu2O 晶體 的密度為 dg·cm-3，則 Cu 與 O 的最近距離是_________（用 M 表示 Cu2O 的摩爾質量，NA 表示阿伏加德羅常數值）。

Answer 1

【答案】VIA 3 N＞O＞S 1s22s22p63s23p63d10 ＞ 分子間作用力（或范德華力） 正四面體形 sp2 O3 4

【解析】

（1）S 是16號元素，有3個電子層，最外層有6個電子； N 的基態原子核外電子排布是1s22s22p3。

（2）N、O位于同周期，N原子2p能級為半充滿狀態，結構較為穩定；CuH 晶體中金屬陽離子是Cu+。

（3）H2O分子間能形成氫鍵；干冰是分子晶體。

（4）SO42-中S原子價電子對數是，配位原子數為4，無孤電子對； NO2-中氮原子的價電子對數是，原子數相同、價電子數也相同的微粒互為等電子體。

（5）根據Cu2O 晶體結構圖判斷晶胞中氧原子的配位數。根據晶體密度計算晶胞的邊長，Cu2O 晶體中Cu 與 O 的最近距離是晶胞體對角線的。

（1）S 是16號元素，有3個電子層，最外層有6個電子，S位于元素周期表第三周期第VIA族；N 的基態原子核外電子排布是1s22s22p3，根據洪特規則，電子在能量相同的原子軌道排布時，盡可能占據不同軌道，并自旋方向相同，所以N原子2p能級有3個未成對電子。

（2）同主族元素從上到下第一電離能依次減小，所以第一電離能O＞S，N、O位于同周期，N原子2p能級為半充滿狀態，結構較為穩定，第一電離能N＞O；N、O、S 三種元素的第一電離能從大到小的順序為N＞O＞S；CuH 晶體中金屬陽離子是Cu+；Cu的核外電子排布式是［Ar］3d104s1，Cu失去4s1上的電子變為Cu+；Cu+基態核外電子排布式為［Ar］3d10；

（3）H2O分子間能形成氫鍵，所以沸點H2O＞H2S；干冰是分子晶體，熔化時克服微粒間的作用力類型是范德華力；

（4）SO42-中S原子價電子對數是，配位原子數為4，無孤電子對，SO42-的立體構型為正四面體形；NO2-中氮原子的價電子對數是，NO2- 中氮原子的雜化軌道類型為sp2，原子數相同、價電子數也相同的微粒互為等電子體，NO2-的價電子數是18，與NO2-是等電子體的分子有O3、SO2。

（5）根據Cu2O 晶體結構圖可知，每個氧原子與4個銅原子配位。1個晶胞含有銅原子數4、O原子數是，設晶胞的邊長是acm，則，，晶胞體對角線的長度是 ，Cu2O 晶體中Cu 與 O 的最近距離是晶胞體對角線的，所以Cu 與 O 的最近距離是。