Question

【題目】前四周期A、B、C、D、E、F、G原子序數依次增大，A元素的質子數和質量數相等，B元素具有三個能級且所排電子數相同，D元素2p能級上電子數是2s能級的兩倍；D和E相鄰且同主族。F是第四周期未成對電子最多的原子，G是目前使用量最多的金屬。

請回答下列問題：(用推出的元素符號或者化學式作答)

（1）F的價電子排布式為 ，B、C、D三種元素的第一電離能從大到小的順序為 。

（2）中B原子的雜化方式為 ，該離子的空間構型為________

（3）寫出一種由A、C、D組成且既含離子鍵又含共價鍵的物質的化學式 ，化合物ABC中σ鍵和π鍵數目之比為 ，C的氣態氫化物在一定的壓強下，測得的密度比該壓強下理論密度略大，請解釋原因 。

（4）E和G形成的某種晶胞如下圖所示：其中白球表示E，黑球表示G。則該物質的化學式為 ，假設該晶胞的密度為ρ g/cm3，用NA表示阿伏加德羅常數，則該晶胞中距離最近的G原子之間的距離為 cm 。

Answer 1

【答案】（1）3d54s1；N>O>C

（2）sp2雜化；平面正三角形

（3）NH4NO3或者NH4NO2；1∶1；NH3通過氫鍵形成“締合”分子，導致相對分子質量增大，分子間作用力增強，分子間距離減小，導致密度反常增大。

（4）FeS；

【解析】試題分析：前四周期A、B、C、D、E、F、G原子序數依次增大，A元素的質子數和質量數相等，A為H元素；B元素具有三個能級且所排電子數相同，B為C元素；D元素2p能級上電子數是2s能級的兩倍，D為O元素，則C為N元素；D和E相鄰且同主族，E為S元素。F是第四周期未成對電子最多的原子，F為Cr元素，G是目前使用量最多的金屬，G為Fe元素。

（1）F為Cr元素，價電子排布式為3d54s1，N元素的2p為半充滿狀態，較為穩定，第一電離能最大，B、C、D三種元素的第一電離能從大到小的順序為N>O>C，故答案為：3d54s1；N>O>C；

（2）C中C原子與3個O原子相連，孤電子對數=×(4+2-2×3)=0，,雜化方式為sp2雜化，該離子的空間構型為平面正三角形，故答案為：sp2雜化；平面正三角形；

（3）NH4NO3或者NH4NO2由A、C、D組成且既含離子鍵又含共價鍵的物質，化合物HCN的結構為H—C≡N，含有2個σ鍵和2個π鍵，數目之比為1:1；NH3通過氫鍵形成“締合”分子，導致相對分子質量增大，分子間作用力增強，分子間距離減小，導致密度反常增大，故答案為：NH4NO3或者NH4NO2；1∶1；NH3通過氫鍵形成“締合”分子，導致相對分子質量增大，分子間作用力增強，分子間距離減小，導致密度反常增大；

（4）白球的數目為8×+6×=4，黑球的數目為4，個數比為1:1，化學式為FeS；1mol晶體的質量為88g，含有個晶胞，設晶胞的邊長為x，則×x3×ρ g/cm3=88g，則x=cm，根據晶胞結構圖，晶胞中距離最近的G原子之間的距離為晶胞面對角線的一半，因此晶胞中距離最近的G原子之間的距離為cm，故答案為：FeS；。