Question

【題目】A、B、C、D、E是原子序數依次增大的五種常見元素，其中A是原子半徑最小的元素，B元素的一種核素可用于考古斷代，D元素的s軌道和p軌道上的電子數相等且有2個未成對電子；E是第四周期元素，其原子核外最外層電子數與A原子相同，其余各層電子均充滿。請用元素符號或化學式回答下列問題：

（1）A、B、C、D四種元素中，電負性最大的是___，第一電離能最大的是___。

（2）化合物CA3的沸點比化合物BA4的高，其主要原因是____。

（3）A、B形成的化合物M與氫氰酸(HCN)反應可得丙烯腈(H2C=CH—C≡N)，則M的結構式為___，丙烯腈分子中碳原子軌道雜化類型是____。

（4）由C元素形成的一種離子與BD2互為等電子體，該離子的結構式為____。

（5）基態E原子的核外電子排布式為____，如圖是D、E形成的某種化合物的晶胞結構示意圖，該晶體的化學式為____。

（6）向E的硫酸鹽溶液中通入過量的CA3，可生成[E(CA3)4]2＋，1mol[E(CA3)4]2＋中含有σ鍵的數目約為___。

Answer 1

【答案】O N NH3分子間能形成氫鍵 H-CC-H sp、sp2 [N=N=N]－ 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 Cu2O 16×6.02×1023

【解析】

A、B、C、D、E是原子序數依次增大的五種常見元素，其中A是原子半徑最小的元素，為H元素；B元素的一種核素可用于考古斷代，為C元素；D元素的s軌道和p軌道上的電子數相等且有2個未成對電子，為O元素；則C為N元素；E是第四周期元素，其原子核外最外層電子數與A原子相同，其余各層電子均充滿，為Cu元素；通過以上分析知，A、B、C、D、E分別是H、C、N、O、Cu元素；

(1)A、B、C、D四種元素中，電負性最大的元素其非金屬性最強，第一電離能最大的是N元素；

(2)含有氫鍵的氫化物熔沸點較高；

(3)根據原子個數守恒判斷M的化學式，CH2＝CHCN分子中連接碳碳雙鍵的C原子價層電子對個數是3、連接N原子的C原子價層電子對個數是2，根據價層電子對互斥理論判斷C原子雜化類型；

(4)由N元素形成的一種離子與CO2互為等電子體，該離子中含有3個原子且價電子數是16；

(5)基態Cu原子核外有29個電子，根據構造原理書寫Cu原子的核外電子排布式；

該晶胞中O原子個數＝1+8×=2、Cu原子個數＝4，據此判斷其化學式；

(6)向Cu的硫酸鹽溶液中通入過量的NH3，可生成[Cu(NH3)4]2+，該配合物離子中每個Cu原子和4個NH3形成σ鍵、每個氨氣分子中含有3個NHσ鍵，則1個[Cu(NH3)4]2+中含有σ鍵個數是16。

(1)A、B、C、D四種元素中，電負性最大的元素其非金屬性最強，非金屬性最強的是O元素，則電負性最大的是O元素，第一電離能最大的是N元素；

(2)含有氫鍵的氫化物熔沸點較高，NH3分子間能形成氫鍵、甲烷分子間不能形成氫鍵，所以氨氣熔沸點高于甲烷；

(3) HCN 與M反應生成CH2＝CHCN，由原子個數守恒得知，M是乙炔，結構式為H-CC-H， CH2＝CHCN分子中連接碳碳雙鍵的C原子價層電子對個數是3、連接N原子的C原子價層電子對個數是2，根據價層電子對互斥理論判斷C原子雜化類型，前者是sp2、后者是sp雜化；

(4)由N元素形成的一種離子與CO2互為等電子體，該離子中含有3個原子且價電子數是16，則與二氧化碳互為等電子體的含有N元素的離子是[N=N=N]；

(5)基態Cu原子核外有29個電子，根據構造原理書寫Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，該晶胞中O原子個數＝1+8×=2、Cu原子個數＝4，O、Cu原子個數之比＝2:4＝1:2，據此判斷其化學式為Cu2O；

(6)向Cu的硫酸鹽溶液中通入過量的NH3，可生成[Cu(NH3)4]2+，該配合物離子中每個Cu原子和4個NH3形成σ鍵、每個氨氣分子中含有3個NHσ鍵，則1個[Cu(NH3)4]2+中含有σ鍵個數是16，則1mol[E(CA3)4]2+中含有σ鍵的數目約為16×6.02×1023（或16NA）。