Question

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素。其中A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，各能級(jí)中的電子數(shù)相等；C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子的相同；D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序數(shù)為29。

（1）F基態(tài)原子的核外電子排布式為______________________。

（2）在A、B、C三種元素中，第一電離能由小到大的順序是___________（用元素符號(hào)回答）。

（3）元素B的簡單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)___________（填“高于”或“低于”）元素A的簡單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)，其主要原因是______________________。

（4）由A、B、C形成的離子CAB與AC2互為等電子體，則CAB的結(jié)構(gòu)式為___________。

（5）在元素A與E所形成的常見化合物中，A原子軌道的雜化類型為___________。

（6）由B、C、D三種元素形成的化合物晶體的晶胞如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為___________。

（7）FC在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為F2C，從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因______________________。

Answer 1

【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 C<O<N 高于 NH3分子之間存在氫鍵，而CH4分子間的作用是范德華力，氫鍵比范德華力更強(qiáng) [N=C=O] sp NaNO2 Cu+外圍電子3d10軌道全充滿穩(wěn)定，Cu2+外圍電子3d9軌道電子非全充滿狀態(tài)不穩(wěn)定

【解析】A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，各能級(jí)中的電子數(shù)相等，因此A的核外電子排布式為1s22s22p2，即A為C，C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子的相同，則C為O，則B為N，E和C位于同一主族，則E為S，D為所在周期中原子半徑最大的主族元素，即D為Na，F的原子序數(shù)為29，則F為Cu，（1）F為ds區(qū)，因此核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；（2）同周期從左向右第一電離能增大，但IIA>IIIA、VA>VIA，第一電離能大小順序是N>O>C；（3）B的氫化物是NH3，A的簡單氫化物是CH4，NH3分子之間存在氫鍵，而CH4分子間的作用是范德華力，氫鍵比范德華力更強(qiáng)；（4）CAB－的化學(xué)式為OCN－，AC2的化學(xué)式為CO2，兩者為等電子體，它們的結(jié)構(gòu)相似，因此OCN－的結(jié)構(gòu)式為：[N=C=O] ；（5）形成的化合物是CS2，結(jié)構(gòu)式為S=C=S，雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù)，即C的雜化類型為sp；（6）根據(jù)半徑大小，打黑球是Na，大黑球位于晶胞的棱上，因此真正屬于晶胞的個(gè)數(shù)為8×1/4=2，大白球?yàn)?/span>N，小白球?yàn)?/span>O，兩者形成離子是NO2－，其位于頂點(diǎn)和體心，真正的個(gè)數(shù)為8×1/8=1=2，因此化學(xué)式為NaNO2；（7）FC為CuO，F2C為Cu2O，Cu的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，Cu2＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9，Cu＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10，根據(jù)洪特規(guī)則，處于半滿、全滿、全空，相對(duì)穩(wěn)定，原因是Cu+外圍電子3d10軌道全充滿穩(wěn)定，Cu2+外圍電子3d9軌道電子非全充滿狀態(tài)不穩(wěn)定。