Question

5．在周期表中1～36號之間的A、B、C、D、E、F六種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，已知A與其余五種元素既不同周期也不同主族，B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，C元素原子的最外層有3個自旋方向相同的未成對電子，D原子核外電子有8種不同的運動狀態(tài)，E元素在第四周期，E的基態(tài)原子中未成對電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/4，F(xiàn)元素位于周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子最外能層只有一個電子．
（1）寫出基態(tài)E原子的價電子排布式3d⁵4s¹．
（2）B、C、D三種元素第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N（用元素符號表示）．
（3）A與C形成CA₃型分子，分子中C原子的雜化類型為  sp³，分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形；C的單質(zhì)與化合物BD是等電子體，根據(jù)等電子體原理，寫出化合物BD的電子式．
（4）A₂D的沸點在同族元素中最高，其原因是由于水分子間形成氫鍵，導致沸點升高．A₂D由液態(tài)形成晶體時密度 減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ安蛔儭被颉皽p小”），其主要原因水形成晶體時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構(gòu)成空間正四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子空間利用率低，密度反而減小 （用文字敘述）．
（5）已知D、F能形成一種化合物，其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學式為Cu₂O（用元素符號表示）

Answer 1

分析 周期表中1～36號之間的A、B、C、D、E、F六種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，已知A與其余五種元素既不同周期也不同主族，A的原子序數(shù)是六種元素中的最小的，則A為H元素；B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則B為C元素，D原子核外電子有8種不同的運動狀態(tài)，則D為O元素，C元素原子的最外層有3個自旋方向相同的未成對電子，C原子序數(shù)介于B和D之間，所以C為N，E元素在第四周期，E的基態(tài)原子中未成對電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/4，則E為Cr，F(xiàn)元素位于周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子最外能層只有一個電子，則F為Cu，據(jù)此答題．

解答 解：周期表中1～36號之間的A、B、C、D、E、F六種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，已知A與其余五種元素既不同周期也不同主族，A的原子序數(shù)是六種元素中的最小的，則A為H元素；B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則B為C元素，D原子核外電子有8種不同的運動狀態(tài)，則D為O元素，C元素原子的最外層有3個自旋方向相同的未成對電子，C原子序數(shù)介于B和D之間，所以C為N，E元素在第四周期，E的基態(tài)原子中未成對電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/4，則E為Cr，F(xiàn)元素位于周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子最外能層只有一個電子，則F為Cu，
（1）E為Cr，基態(tài)E原子的價電子為了，價電子排布式為3d⁵4s¹，
故答案為：3d⁵4s¹；
（2）B、C、D三種元素第一電同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，氮元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素的，故第一電離能：C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（3）A與C形成CA₃型分子為NH₃，NH₃分子中N原子價層電子對數(shù)為$\frac{5+3}{2}$=4，所以N原子雜化類型為sp³雜化，有一對孤電子對，所以分子的立體結(jié)構(gòu)為三角錐形，N₂的單質(zhì)與化合物CO是等電子體，根據(jù)等電子體原理，它們的結(jié)構(gòu)相似，所以CO的電子式為，
故答案為：sp³；三角錐形；；
（4）H₂O的沸點在同族元素中最高，其原因是由于水分子間形成氫鍵，導致沸點升高，H₂O由液態(tài)形成晶體時密度減小，是因為水形成晶體時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構(gòu)成空間正四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子空間利用率低，密度反而減小，
故答案為：由于水分子間形成氫鍵，導致沸點升高；減�。凰�形成晶體時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構(gòu)成空間正四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子空間利用率低，密度反而減��；
（5）根據(jù)均攤法可知，在晶胞中含有氧原子數(shù)為1+8×$\frac{1}{8}$=2，銅原子數(shù)為4，所以氧原子和銅原子數(shù)之比為1：2，所以化學式為Cu₂O，
故答案為：Cu₂O．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、電離能、等電子體、雜化方式、晶胞計算等，注意理解均攤法進行晶胞有關(guān)計算，理解同周期第一電離能異常情況，難度中等．