Question

【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數為其內層電子數的3倍，d與c同族,e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子。請填寫下列空白。

（1）e元素基態原子的核外電子排布式為____________。

（2）b、c、d三種元素的第一電離能數值由小到大的順序為________(填元素符號)，其原因是_________。

（3）a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為 ；分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是 (填化學式，寫出兩種)。

（4）已知c、e能形成晶胞如圖甲和圖乙所示的兩種化合物，化合物的化學式為分別為：甲________，乙 ；甲高溫易轉化為乙的原因是__________________。

（5）這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中,陰離子呈四面體結構;陽離子呈軸向狹長的八面體結構(如圖丙所示)。該化合物中，陰離子為 ，該化合物加熱時首先失去的組分是 ，判斷理由是 。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1 ；

（2）C<O<N ，同一周期，隨著原子序數的增加，元素的第一電離能呈現逐漸增大的趨勢，但氮元素的最外層電子達到半充滿的穩定構型，其第一電離能大于氧元素；

（3）sp3，H2O2、N2H4；

（4）CuO，Cu2O ，Cu2O中Cu的d軌道為全充滿狀態，較穩定；

（5）S， H2O，H2O與Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱；

【解析】試題分析：a的核外電子總數與其周期數相同，根據原子序數的大小關系，則a是H元素；b的價電子層中的未成對電子有3個，則b的價電子排布式是ns2np3，為第VA族元素，則b是N元素；c的最外層電子數為其內層電子數的3倍，則c的內層電子數是2，最外層電子數是6，所以c是O元素；d與c同族,則d是S元素；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，則e原子的價電子排布式是3d104s1,所以e是Cu元素。

（1）銅元素基態原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；

（2）同周期元素的第一電離能隨核電荷數的增加而增大，因為N原子的2p軌道為半充滿的穩定狀態，所以第一電離能大于O，因此b、c、d三種元素的第一電離能數值由小到大的順序為C<O<N；

（3）H與N元素形成的化合物NH3為三角錐形分子，其中N原子的最外層價電子對數是，所以是sp3雜化；同種原子之間形成非極性鍵，不同種原子之間形成極性鍵，因此分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是H2O2、N2H4；

（4）根據甲的晶胞圖可知，Cu原子的個數是4個，O原子的個數是8×1/8+2×1/2+4×1/4+1=4，所以甲的化學式是CuO；乙中Cu原子的個數4，O原子的個數8×1/8+1=2，則Cu與O原子個數比是2:1，所以乙的化學式是Cu2O；甲高溫易轉化為乙的原因是Cu2O中Cu元素的化合價是+1價，Cu原子失去1個電子而形成的，d軌道為全充滿狀態，較穩定；

（5）根據題給信息知，這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中，陰離子呈四面體結構，為SO42-；陽離子呈軸向狹長的八面體結構結合圖丙知，該陽離子中含有2個水分子、4個氨分子、1個銅離子，該化合物的化學式為[Cu（NH3）4（H2O）2]SO4。則該化合物中陰離子為SO42—；因為 H2O與Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱，所以該化合物加熱時首先失去的組分是H2O。