Question

【題目】A、B、C、D、E是元素周期表中原子序數依次增大的前四周期元素。A與B同周期，且A元素原子核外s能級有1個未成對電子；B元素的原子核外p電子比s電子少1；C元素的原子序數比B元素多1；D元素的原子價電子有6個未成對電子，它的一種化合物常用于檢驗酒駕；E元素的原子價電子有4個未成對電子。請回答下列問題：

(1)第一電離能介于A和B之間的同周期元素有___________(填元素符號)。

(2)B元素的最高價氧化物的水化物在水溶液中能完全電離，電離所得陰離子的空間構型為______。寫出2種與該陰離子互為等電子體的微粒的化學式：_____。畫出基態D原子的價電子排布圖：_____。

(3)C元素對應的簡單氫化物的沸點明顯高于同族其他元素對應的簡單氫化物，其原因是___________。

(4)元素D可以形成的配合物如圖所示。

①該配合物中碳原子的雜化類型為___________。

②該配合物中所含化學鍵的類型不包括___________(填字母)。

a.極性共價鍵 b.非極性共價鍵 c.配位鍵 d.離子鍵 e.金屬鍵 f.σ鍵 g.π鍵

(5)元素E的單質和氮氣在640℃可發生置換反應產物之一的晶胞結構如圖所示，該反應的化學方程式為___。若該晶體的密度是ρg·cm－3，則兩個最近的E原子間的距離為___________cm。(用NA表示阿伏加德羅常數的值)

Answer 1

【答案】Be、B、C、O 平面三角形 C032-、S03 水分子之間存在氫鍵 sp2、sp3 e 8Fe+2NH32Fe4N+3H2

【解析】

元素B的核外p電子比s電子少1所以B為N，元素A與元素B同周期，元素A核外s能級有1個未成對電子，所以A為Li，元素C的原子序數比元素B多1，所以C為O，元素D價電子有六個未成對電子，常常用于檢驗酒駕，所以D為Cr，E元素的原子價電子有4個未成對電子，E為Fe。

（1）A為Li，B為N，第一電離能介于A和B之間的同周期元素有Be、B、C、O，故答案為：Be、B、C、O。

（2）元素N的最高價氧化物的水化物為HNO3，其在水溶液中陰離子為NO3-，價電子對數為3，空間構型為平面三角形；等電子體指價電子數和原子數相同的分子、離子或基團；NO3-等電子體有C032-、S03；基態D原子的價電子排布圖為：

，故答案為：平面三角形；C032-、S03；

。

（3）H2O的沸點明顯高于同族其他元素對應的簡單氫化物，其原因是水分子之間存在氫鍵，故答案為：水分子之間存在氫鍵。

（4）①元素D為Cr，該配合物中碳原子的雜化類型為sp2、sp3，故答案為：sp2、sp3。

②該配合物中所含化學鍵的類型有極性共價鍵、非極性共價鍵、配位鍵、離子鍵、σ鍵 、π鍵，故不含有金屬鍵，故答案為：e。

（5）根據均攤法：該晶胞中N原子個數是1個，Fe原子個數=8×1/8+6×1/2=4，化學式為Fe4N，鐵和氨氣在640℃發生置換反應生成氫氣和Fe4N，故反應的化學方程式為8Fe+2NH32Fe4N+3H2；一個晶胞中Fe原子數目為4個，N原子數目為1，晶胞棱長a=(m/ρ)1/3=[(56×4+14)/ ρNA]1/3，則兩個最近的Fe原子間的距離為a=，故答案為：8Fe+2NH32Fe4N+3H2；。