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期序數相同，B和D位于同一周期且未成對電子數等于其周期序數，E為第四周期元素，最外層只有一個電子，次外層的所有軌道均充滿電子。

(1)B、C、D三種元素第一電離能由大到小的順序為___(填元素符號)，E基態原子價層電子排布圖為_____。

(2)寫出由以上元素組成的BD2的等電子體的分子 _________。

(3)已知D可形成D3+離子，該離子中心原子雜化方式為___，立體構型為__。

(4)溫度接近沸點時，D的簡單氫化物的實測分子量明顯高于用原子量和化學式計算出來的分子量，原因是 _______。

(5)無色的[E(CA3)2]+在空氣中不穩定、立即被氧化成深藍色的[E (CA3)4]2+，利用這個性質可除去氣體中的氧氣，該反應的離子方程為________。

(6)已知E和D形成的一種晶體胞結構如圖所示，已知晶胞邊長為anm，阿伏加德羅常數為NA，則該晶體的密度為_________ g/cm3(列出計算表達式即可)。

Answer 1

【答案】N＞O＞C N2O sp2 V形 水蒸氣中大部分的水分子因為氫鍵而相互締合，形成締合分子 4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O

【解析】

A的核外電子總數與其周期數相同，則A是H元素；B和D位于同一周期且未成對電子數等于其周期序數，若兩者都為第三周期，未成對電子數為3，符合條件的元素第三周期只有一個，不符合題意，若B、D為第二周期，則核外有2個未成對電子，即2p2和2p4，所以B為C元素，D為O元素，則C為N元素；E為第四周期元素，最外層只有一個電子，次外層的所有軌道均充滿電子，則E是Cu元素。

(1)同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，故C、N、O的第一電離能大小關系為：N＞O＞C；Cu為29號原子，核外電子排布式為[Ar]3d104s1，其價電子排布圖為；

(2)BD2為CO2，含有3個原子，價電子數為16，等電子體是指原子總數相等，價電子總數相等的微粒，所以由以上元素組成的與CO2互為等電子體的分子為N2O；

(3)D為O元素，所以D3+離子為O3+，中心氧原子的價層電子對數為2+=2.5，按作3計算，所以為sp2雜化，孤電子對數為1，所以立體構型為V形；

(4)溫度接近水的沸點的水蒸氣中存在大部分的水分子因為氫鍵而相互締合，形成締合分子，導致其測定值偏大；

(5)無色的[Cu(NH3)2]+在空氣中不穩定，立即被氧化為深藍色的[Cu(NH3)4]2+，氧氣作氧化劑，該反應應在氨水中進行，結合元素守恒可知該過程中還有氫氧根和水生成，離子方程式為4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O；

(6))Cu和O形成一種晶體，該晶胞中Cu原子個數=4、O原子個數=8×+6×=4，所以晶胞的質量為g，該晶胞體積V=(a×10-7 cm)3，則該晶體密度。