Question

四種短周期元素A、B、C、D的原子序數依次遞增．其中A、B、C三種元素基態原子的2p能級上都有未成對電子．且未成對電子個數分別是2、3、2；D與C 可以形成D₂C和D₂C₂兩種化合物。回答下列問題：
（1）已知A元素與氫元素形成的某種氣態化合物在標準狀況下的密度為1.161g/L，則在該化合物的分子中A原子的雜化方式為    。
（2）A、B、C二種元素的第一電離能由小到大的順序為      （填元素符號）。
（3）+1價氣態基態陽離子再失去一個電子形成+2價氣態基態陽離子所需要的能量稱為第二電離能I₂，依次還有I₃、I₄、I₅……，推測D元素的電離能第一次突增應出現在第___電離能。
（4）AC₂在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖所示。該晶體的類型屬于______________晶體．該晶體中A原子軌道的雜化類型為       。

（5）C和C形成原子個數比為1：3的常見離子．推測這兩種微粒的空間構型為            。
（6）C和D形成的一種離子化合物D₂C的晶胞結構如圖所示．該晶體中陽離子的配位數為      。距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點構成的幾何體為         。

已知該晶胞的密度為ρg·cm^-3，阿伏加德羅常數為N_A．則晶胞邊長a=  cm（用含ρ、N_A的代數式表示）。

Answer 1

（1）sp （2）C<O<N （3）二（4）原子；sp³（5）平面三角形 （6）4；正方體；

試題分析：短周期元素A、B、C三種元素基態原子的2p能級上都有未成對電子．且未成對電子個數分別是2、3、2；則A的電子排布式為1s²2s²2p²,A為C元素；B的電子排布式為1s²2s²2p³.B為N元素；C的電子排布式為1s²2s²2p⁴.C為O元素。原子序數比O大的短周期元素D與O可以形成D₂C和D₂C₂兩種化合物，則D為Na。這兩種氧化物分別為Na₂O和Na₂O₂。(1)該C、H兩元素形成的化合物的相對分子質量為：M=22.4L/mol×1.161g/L=26，所以該烴為乙炔，分子式為C₂H₂. 在該化合物的分子中C原子形成了2個δ鍵，2個Π鍵。即C的雜化方式為sp雜化。（2）一般情況下，同一周期的元素，原子核外的電子數越多，電離能越大。但當原子核外的電子處于全充滿、半充滿或全空時，能量較低。是穩定的狀態。因此A、B、C這三種元素的第一電離能由小到大的順序為C<O<N。(3)Na的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s¹.當原子失去最外電子層上的1個3s電子后，次外電子層的2p電子處于全充滿的穩定狀態，失去較難。所以Na元素的電離能第一次突增應出現在第2電離能. （4）由CO₂高溫下形成的晶體的示意圖可以看出：每個C與4個O形成共價鍵，每個O與2個C形成共價鍵。C原子處于與它相連的4個O原子構成的正四面體中心。這種正四面體結構向空間擴展就形成了一種立體網狀結構。因此CO₂高溫下形成的晶體為原子晶體。在該晶體中C原子與4個O原子形成了4個δ鍵，因此其軌道的雜化類型為sp³。（5）C和O形成原子個數比為1：3的常見離子CO₃^2-離子中的C是SP²雜化,結構式是平面三角形。（6）由離子化合物Na₂O的晶胞結構可知：在一個晶胞中含有Na：8×1/8+6×1/2=4;含有O：1×8="8." 在該晶體中與Na⁺離子距離最近且相等的O^2-有4個。所以它的的配位數為4. 距一個O^2-離子周圍最近的所有Na⁺離子為頂點構成的幾何體為正方體。由于每個晶胞中含有4個Na₂O. 晶胞的密度為ρ=m÷V=(4N_A×M) ÷(N_A×a³). a³="(4M)" ÷(N_A×ρ).所以a=.