Question

【題目】a、b、c、d、e均為周期表前四周期元素，原子序數依次增大，相關信息如下表所示。

a	原子核外電子分別占3個不同能級，且每個能級上排布的電子數相同
b	基態原子的p軌道電子數比s軌道電子數少1
c	在周期表所列元素中電負性最大
d	位于周期表中第4縱行
e	基態原子M層全充滿，N層只有一個電子

請回答：

(1)d屬于________區的元素，其基態原子的價電子排布圖為_________。

(2)b與其同周期相鄰元素第一電離能由大到小的順序為________(用元素符號表示)。

(3)c的氫化物水溶液中存在的氫鍵有________種，任意畫出一種________。

(4)a與其相鄰同主族元素的最高價氧化物的熔點高低順序為________(用化學式表示)。若將a元素最高價氧化物水化物對應的正鹽酸根離子表示為A，則A的空間構型為________；A的中心原子的軌道雜化類型為________；與A互為等電子體的一種分子為________(填化學式)。

(5)e與Au的合金可形成面心立方最密堆積的晶體，在晶胞中e原子處于面心，該晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由e原子與Au原子構成的四面體空隙中，儲氫后的晶胞結構與金剛石晶胞結構相似，該晶體儲氫后的化學式為________，若該晶體的相對分子質量為M，密度為ag/cm，則晶胞的體積為________(NA用表示阿伏加德羅常數的值)。

(6)a形成的某種單質的層狀結構如圖，其中a原子數、a—a鍵數、六元環數之比為____。

Answer 1

【答案】d N> O> C 4種 F—HF、F—HO、O—HF、O—HO SiO2>CO2 平面三角形 sp2雜化 SO3 H4Cu3Au 2:3:1

【解析】

a、b、c、d、e均為周期表前四周期元素，原子序數依次增大，a原子核外電子分占3個不同能級，且每個能級上排布的電子數相同，核外電子排布為1s22s22p2，故a為C元素；b元素基態原子的p軌道電子數比s軌道電子數少1，核外電子排布為1s22s22p3，故b為N元素；c在周期表所列元素中電負性最大，則c為F元素；d位于周 期表中第4 縱行，且處于第四周期，故d為Ti；e的基態原子M層全充滿，N層只有一個電子，則核外電子數為2+8+18+1=29，故e為Cu，據此分析。

a、b、c、d、e均為周期表前四周期元素，原子序數依次增大，a原子核外電子分占3個不同能級，且每個能級上排布的電子數相同, 核外電子排布為1s22s22p2，故a為C元素；b元素基態原子的p軌道電子數比s軌道電子數少1，核外電子排布為1s22s22p3，故b為N元素；c在周期表所列元素中電負性最大，則c為F元素；d位于周 期表中第4 縱行，且處于第四周期，故d為Ti；e的基態原子M層全充滿，N層只有一個電子，則核外電子數為2+8+18+1=29，故e為Cu。

(l)d為Ti元素，屬于d區的元素，基態原子的價電子排布3d24s2，故其基態原子的價電排布圖為；

(2)與b同周期相鄰元素分別為C、O，同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能由大到小的順序為：N> O> C；

(3)c的氫化物為HF，水溶液中存在的氫鍵有F—HF、F—HO、O—HF、O—HO，共4種；

(4)a與其相鄰同主族元素的最高價氧化物分別為CO2、SiO2，CO2屬于分子晶體，SiO2屬于原子晶體，共價鍵的鍵能遠大于分子間作用力，故熔點高低順序為SiO2>CO2。a元素最高價氧化物水化物對應的正鹽酸根離子為CO32- ，離子中C原子價層電子對數3+=3，C上沒有孤電子對，故碳酸根離子為平面三角形結構，中心C原子的軌道雜化類型為sp2雜化；與CO32-互為等電子體的一種分子為SO3等；

(5)Cu與Au的合金可形成面心立方最密堆積的晶體，在晶胞中Cu原子處于面心，Au原子處于頂點，該晶體具有儲氫功能，氫原子可進入到由Cu原子與Au原子構成的四面體空隙中，儲氫后的晶胞結構與金剛石晶胞結構相似，金剛石晶胞結構為，則形成的晶體中晶胞中，H原子有4個， Cu原子數目為6×=3，Au原子數目為8×= 1，該晶體儲氫后的化學式為H4Cu3Au；若該晶體的相對分子質量為M，晶胞質量為g；晶體密度為ag/cm3，則晶胞體積為=；

（6）在C的層狀結構中，我們以一個六元環為研究對象，由于碳原子為三個六元環共用，即屬于每個六元環的碳原子數為6×＝2；另外碳碳鍵數為二個六元環共用，即屬于每個六元環的碳碳鍵數為6×＝3，故碳原子數、C—C鍵數、六元環數之比為2:3:1。