Question

【題目】已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數依次遞增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數和未成對電子數相同；B的基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同；D原子的核外成對電子數與未成對電子數的比值為3：2．同時含有A、B、D三種元素的化合物M是一種居室污染氣體，其分子中所有的原子共平面．A、B兩種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑．E有“生物金屬”之稱，E4+離子和氬原子的核外電子排布相同．
請回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）

（1）下列敘述正確的是（填字母）．
a．M易溶于水，是因為M是極性分子；N不溶于水，是因為N是非極性分子
b．M和二氧化碳分子中的中心原子均采用sp2雜化
c．N分子中含有6個σ鍵和3個π鍵
d．BD2晶體的熔、沸點都比二氧化硅晶體的低
（2）金屬E的晶胞是面心立方結構（如圖），則E晶體的1個晶胞中含E原子數為： ， 距離E原子最近且等距離的E的原子數為： ， 該晶胞中原子的空間利用率為 ．
（3）X和Y分別是B和C與氫的化合物，這兩種化合物都含有18電子．X和Y的化學式分別是、 ． 兩者沸點的關系為XY（“＞”或“＜”），原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）d
（2）4；12；74%
（3）C2H6；N2H4；＜；X分子間作用力小于Y
【解析】解：A、B、C、D、E五種元素的原子序數依次遞增，A、B、C、D位于前三周期，A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數和未成對電子數相同，則A為H元素；B的基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同，則B為為C元素；
D原子的核外成對電子數與未成對電子數的比值為3：2，則D為O元素，所以C為N元素；
同時含有A、B、D三種元素的化合物M是一種居室污染氣體，其分子中所有的原子共平面，則M為HCHO；
A、B兩種元素組成的原子個數比為1：1的化合物N是常見的有機溶劑，則N為苯；
E有“生物金屬”之稱，E4+離子和氬原子的核外電子排布相同，則E原子核外電子數=18+4=22，為Ti元素；（1）a．正負電荷中心不重合的為極性分子，重合的為非極性分子，M是甲醛、N是苯，二者都是非極性分子，因為甲醛和水能形成氫鍵而易溶于水，苯和水不能形成氫鍵，所以苯不易溶于水，故a錯誤；
b．M分子中C原子價層電子對個數是3、二氧化碳分子中C原子價層電子對個數是2，根據價層電子對互斥理論判斷原子雜化方式分別為sp2、sp，故b錯誤；
c．苯分子中含有12個σ鍵和1個大π鍵，苯分子中不存在碳碳雙鍵和碳碳單鍵，是介于單鍵和雙鍵之間的特殊鍵，故c錯誤；
d．分子晶體熔沸點低于原子晶體，二氧化硅是原子晶體、二氧化碳是分子晶體，所以二氧化碳的熔沸點比二氧化硅的低，故d正確；
故選d；（2）Ti原子個數=6× +8× =4，距離E原子最近且等距離的E的原子數=3×8÷2=12，
設原子半徑為rcm，面的對角線上的三個原子緊靠在一起，所以晶胞面上對角線長為4rcm，則晶胞棱長= cm=2 rcm，晶胞體積=（2 r）3cm3 ， 晶胞中原子所占體積=4× r3cm3= r3cm3 ， 該晶胞中原子的空間利用率 ×100%=74%，
所以答案是：4；12；74%（3）X和Y分別是B和C與氫的化合物，這兩種化合物都含有18電子，則X為C2H6、Y為N2H4；不含氫鍵的分子晶體熔沸點與分子間作用力成正比，分子間作用力與相對分子質量成正比，二者都是分子晶體且不含氫鍵，乙烷相對分子質量小于肼，所以乙烷熔沸點低于肼，
所以答案是：C2H6；N2H4；＜．