Question

【題目】A、B、C、D分別代表四種不同的元素。A原子的最外層電子排布為ns1，B原子的價電子排布為ns2np2，C原子的最外層電子數是其電子層數的3倍，D原子的L電子層的p軌道有3個電子。

（1）C原子的電子排布式為__________________，若A原子的最外層電子排布為1s1，則按原子軌道的重疊方式判斷，A與C形成的化合物中的共價鍵類型屬于______鍵。

（2）上述化合物A2C的熔沸點高于化合物DA3的熔沸點，其主要原因可能是____________；

（3）當n=2時，B與C形成的晶體屬于 _______晶體，B與C形成的最高價化合物的結構式為_________________ 。

（4）當n=3時，B與C形成的晶體屬于_______晶體，其晶體結構如下圖所示。該晶體中最小的環由______個微粒構成，一個晶胞中含有______個B微粒，______個C微粒。

（5）若A原子的最外層電子排布為4s1，B原子的價電子排布為3s23p2，A、B、C、D四種元素的第一電離能由大到小的順序為 _______________________ （用元素符號表示）。

Answer 1

【答案】 1s22s22p4 σ O元素的電負性大于N元素，O原子的半徑小于N原子，H2O分子間形成氫鍵的能力大于NH3分子。[ 即氫鍵作用能：O—H┅O ＞ N—H┅N ]（或答“H2O分子間形成氫鍵的數目比NH3分子間形成氫鍵的數目更多”等其他合理答案） 分子 O=C=O 原子 12 8 16 N＞O＞Si＞K

【解析】試題分析：本題考查元素的推斷，原子核外電子排布式的書寫，第一電離能大小的比較，σ鍵和π鍵的判斷，晶體類型的判斷，物質熔沸點高低的比較，晶胞的分析。

（1）C原子的最外層電子數是其電子層數的3倍，C為O元素，C的原子序數為8，根據構造原理，其電子排布式為1s22s22p4。若A原子的最外層電子排布為1s1，A為H元素，按原子軌道的重疊方式判斷，A與C形成的化合物中共價鍵類型為σ鍵。

（2）D原子的L電子層的p軌道有3個電子，D原子的核外電子排布式為1s22s22p3，D為N元素。H2O、NH3都屬于分子晶體，H2O分子間形成氫鍵，NH3分子間形成氫鍵，H2O的熔沸點高于NH3熔沸點的主要原因可能是：O元素的電負性大于N元素，O原子的半徑小于N原子，H2O分子間形成氫鍵的能力大于NH3分子。[ 即氫鍵作用能：O—H┅O ＞ N—H┅N ]（或“H2O分子間形成氫鍵的數目比NH3分子間形成氫鍵的數目更多）。

（3）當n=2，B的價電子排布為2s22p2，B為C元素，B與C形成的化合物為CO2或CO，它們都屬于分子晶體。B與C形成的最高價化合物為CO2，CO2的結構式為O=C=O。

（4）當n=3，B的價電子排布為3s23p2，B為Si元素，B與C形成的化合物為SiO2，SiO2屬于原子晶體。SiO2晶體中最小環由12個原子構成。在SiO2晶體中每個Si原子形成4個Si—O鍵，每個O原子形成2個O—Si鍵，則晶胞中黑球為O，白球為Si，用“均攤法”，一個晶胞中含有Si（B）為8+6+4=8，含有O（C）為16。

（5）若A原子的最外層電子排布為4s1，則A為K元素；B原子的價電子排布為3s23p2，B為Si元素，C為O元素，D為N元素。根據同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢，同主族從上到下第一電離能逐漸減小，第一電離能由大到小的順序為：NOCSiNaK（N的價電子排布式為2s22p3，2p處于半充滿，較穩定，N的第一電離能大于O），則第一電離能由大到小的順序為：NOK。