Question

【題目】A、B、C、D、E為原子序數依次增大的五種元素，A的一種同位素可用于考古中測定生物的死亡年代； B與A同周期，其s能級電子數比p能級電子數多；C原子的最外層電子數是次外層的3倍；D與B同主族；E的原子序數為29．回答下列問題：
（1）五種元素中第一電離能最大的是（填元素符號），其中D原子價電子排布圖為 ．
（2）元素B的簡單氣態氫化物的沸點填“高于”或“低于”）元素A的簡單氣態氫化物的沸點，其主要原因是； A的簡單氣態氫化物中心原子的雜化軌道類型為 ．
（3）BC3﹣的立體構型為 ， 與其互為等電子體的分子是（寫化學式）．
（4）EC在加熱條件下容易轉化為E2C，從原子結構的角度解釋原因；E原子的外圍電子排布式為 ， E晶體的堆積方式為（填序號） ①簡單立方堆積 ②體心立方堆積
③六方最密堆積 ④面心立方最密堆積
（5）硼與D可形成一種耐磨材料F，其結構與金剛石相似（如圖），可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成．寫出合成F的化學方程式： ． F的晶胞邊長為a pm，則該晶體密度的表達式為gcm﹣3 ． （用含a、NA的式子表示，不必化簡）．

Answer 1

【答案】
（1）N；
（2）高于；NH3分子之間存在氫鍵；sp3
（3）平面三角形；SO3
（4）Cu2+離子外圍電子排布為3d9 ， 而Cu+離子外圍電子排布為3d10 ， 為全滿穩定狀態，Cu2O更穩定；3d104s1；④
（5）BBr3+PBr3+3H2 ?BP+6HBr；
【解析】解：A、B、C、D、E為原子序數依次增大的五種元素，A的一種同位素可用于考古中測定生物的死亡年代，則A為碳元素； B與A同周期，其s能級電子數比p能級電子數多，原子核外電子數排布式為1s22s22p3 ， 則B為N元素；C原子的最外層電子數是次外層的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數為6，故C為O元素；D與B同主族，則D為P元素；E的原子序數為29，則E為Cu．（1.）非金屬性越強第一電離能越大，N元素原子2p能級為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故N元素的第一電離能最大，
D為P元素，原子價電子排布式為3s23p3 ， 原子價電子排布圖為 ，
所以答案是：N； ；
（2.）元素A、B的簡單氣態氫化物分別為CH4、NH3 ， NH3分子之間存在氫鍵，沸點高于甲烷的，甲烷分子中C原子形成4個C﹣H將，沒有孤對電子，故碳原子采取sp3雜化，
所以答案是：高于；NH3分子之間存在氫鍵；sp3；
（3.）NO3﹣中N原子孤電子對數= =0，價層電子對數=3+0=3，立體構型為平面三角形，與其互為等電子體的分子是SO3 ，
所以答案是：平面三角形；SO3；
（4.）Cu2+離子外圍電子排布為3d9 ， 而Cu+離子外圍電子排布為3d10 ， 為全滿穩定狀態，Cu2O更穩定，CuO在加熱條件下容易轉化為Cu2O，
Cu原子的外圍電子排布式為：3d104s1 ， Cu晶體的堆積方式為面心立方最密堆積，
所以答案是：Cu2+離子外圍電子排布為3d9 ， 而Cu+離子外圍電子排布為3d10 ， 為全滿穩定狀態，Cu2O更穩定；3d104s1；④；
（5.）硼與P可形成一種耐磨材料F，其結構與金剛石相似（如圖），則F為BP，可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成，合成F的化學方程式：BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr，
金剛石晶胞中C原子數目為4+8× +6× =8，則晶胞中B、P原子數目均為4，晶胞質量為4× g，晶胞邊長為a pm，則該晶體密度為4× g÷（a×10﹣10 cm）3= gcm﹣3 ．
所以答案是：BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr； ．