Question

【題目】（化學——選修3：物質結構與性質）

有A、B、C、D、E五種原子序數依次增大的元素（原子序數均小于30）。A的基態原子2p能級有3個單電子；C的基態原子2p能級有1個單電子；E原子最外層有1個單電子，其次外層有3個能級且均排滿電子；D與E同周期，價電子數為2。則：

（1）B元素的氫化物的沸點是同族元素氫化物中最高的，原因是__________________。

（2）A、B、C 三種元素的氫化物穩定性由強到弱的順序為_________(用化學式表示)。

（3）A的最簡單氫化物分子的空間構型為_______，其中A原子的雜化類型是________。

（4）A的單質中δ鍵的個數為_______________，π鍵的個數為_______________。

（5）寫出基態E原子的價電子排布式：__________________________。

（6）C和D形成的化合物的晶胞結構如圖所示，已知晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數為NA，求晶胞邊長a ＝________cm。(用ρ、NA的計算式表示)

Answer 1

【答案】H2O分子間存在氫鍵 HF>H2O >NH3 三角錐形 sp3 1 2 3d104s1

【解析】

根據題給信息推斷A為氮元素，B為氧元素，C為氟元素，D為鈣元素，E為銅元素。

（1）B為氧元素，水的沸點是同族元素氫化物中最高的，原因是H2O分子間存在氫鍵。

（2）同周期元素由左向右元素的非金屬性逐漸增強，氣態氫化物的穩定性逐漸增強，故N、O、F 三種元素的氫化物穩定性由強到弱的順序為HF>H2O >NH3。

（3）NH3中氮原子采取sp3雜化，含有1對孤對電子，分子的空間構型為三角錐形。

（4）兩個成鍵原子間有且只有一個δ鍵，故N2分子含有氮氮三鍵，含有的δ鍵的個數為1，π鍵的個數為2。

（5）銅為29號元素，根據構造原理知基態銅原子的價電子排布式：3d104s1。

（6）C為氟元素，D為鈣元素，根據CaF2晶胞結構利用切割法計算1個晶胞中含有8個F—，含有（8×1/8+6×1/2）=4個鈣離子，故1mol晶胞的質量為4mol×78g/mol=312g，則ρ=312g/NAa3cm－3，晶胞

邊長a =cm。