Question

【題目】短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外層電子排布式為ms1，B元素的原子價電子排布式為ns2np2，C元素位于第二周期且原子中p能級與所有s能級電子總數(shù)相等，D元素原子的L層的p能級中有3個未成對電子。

(1)C元素原子基態(tài)時的價電子排布式為________，若A元素為非金屬元素，A與C形成的化合物中的共價鍵屬于________鍵(填“σ”或“π”)。

(2)當n＝2時，B的最簡單氣態(tài)氫化物的分子構(gòu)型為________，中心原子的雜化方式為________，BC2屬于________分子(填“極性”或“非極性”)，當n＝3時，B與C形成的晶體屬于________晶體。

(3)若A元素的原子最外層電子排布式為2s1，B元素的原子價電子排布式為3s23p2，A、B、C、D四種元素的第一電離能由大到小的順序為____________________(填元素符號)。

(4)右圖為C元素與鈦、鈣元素形成的某晶體結(jié)構(gòu)中的最小重復單元，該晶體中每個鈦原子周圍與它最近且距離相等的鈣離子有________個，該晶體的化學式為________________________。

Answer 1

【答案】(1)2s22p4 σ (2)正四面體 sp3 非極性 原子

(3)N＞O＞Si＞Li (4)8 CaTiO3

【解析】短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外層電子排布式為ms1，則A位于ⅠA族，B元素的原子價電子排布式為ns2np2，B屬于ⅣA族，C元素位于第二周期且原子中p能級與所有s能級電子總數(shù)相等，其原子核外電子排布式為1s22s22p4，故C為氧元素，D元素原子的L層的p能級中有3個未成對電子，則D元素原子電子排布式為1s22s22p3，故D為氮元素。

(1)A位于ⅠA族，若A元素為非金屬元素，則A為氫元素，與氧元素的化合物為H2O、H2O2，化合物中的共價鍵為σ鍵。

(2)當n＝2時，B為碳元素，其最簡單氣態(tài)氫化物分子式為CH4，為正四面體結(jié)構(gòu)，其中心原子雜化方式為sp3雜化；BC2為CO2，CO2為直線形結(jié)構(gòu)，分子中正負電荷中心重合，屬于非極性分子，當n＝3時，B為Si元素，與氧元素形成的化合物為SiO2，屬于原子晶體。

(3)若A元素的原子最外層電子排布式為2s1，A為鋰元素，B元素的原子價電子排布式為3s23p2，B為硅元素，同周期元素第一電離能從左往右總體上呈增大趨勢，非金屬性越強其第一電離能越大，但N元素原子2p能級容納3個電子，為半充滿狀態(tài)，則N元素的第一電離能高于O元素，故四種元素第一電離能大小順序為：N＞O＞Si＞Li。

(4)由晶胞圖可知，每個鈦原子周圍與它最近且距離相等的鈣離子位于體心，每個頂角為8個晶胞所共用，故與Ti原子最近且距離相等的鈣離子有8個，根據(jù)均攤法可知，處于頂角的原子同時為8個晶胞所共有，每個原子有1/8屬于該晶胞，處于棱上的原子，同時被4個晶胞所共有，每個原子有1/4屬于該晶胞；處于體心位置的原子則完全屬于該晶胞，所以N(Ca)∶N(Ti)∶N(O)＝1∶∶＝1∶1∶3，該晶體的化學式為CaTiO3。