Question

13．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中A、B、C是同一周期的非金屬元素．化合物DC ₂的晶體為離子晶體，其陽離子與陰離子的個數比為1：1，D的二價陽離子比C的簡單陰離子多一個電子層．AC ₂為非極性分子．B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高．E原子序數為26．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）E在周期表中的位置第四周期第Ⅷ族（指明周期和族）．
（2）A、B、C的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N．
（3）B的氫化物的分子空間構型是三角錐形；AC ₃ ^2-的中心原子采取sp²雜化．
（4）寫出任意一種由兩種元素組成的與DC ₂中的陰離子互為等電子體的微粒的化學式F₂．
（5）E的高價態(tài)離子和低價態(tài)離子均能與A、B兩元素按原子個數比1：1形成的帶一個單位負電荷的陰離子組成六配位的配離子．寫出該配離子的化學式[Fe（CN） ₆]^3-或[Fe（CN） ₆]^4-；（任寫一種）．
（6）X是周期表中電負性最大的元素，該元素與D元素組成的離子化合物的晶胞如圖所示．該離子化合物的化學式為CaF ₂．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E，A、B、C是同一周期的非金屬元素，B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，分子中存在氫鍵，B、C為N、O、F中2種，化合物DC ₂的晶體為離子晶體，其陽離子與陰離子的個數比為1：1，D的二價陽離子比C的簡單陰離子多一個電子層，則D為Ca、C為O，可推知B為N元素，AC₂為非極性分子，則A為碳元素；E的原子序數為26，則E為Fe元素．

解答 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E，A、B、C是同一周期的非金屬元素，B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，分子中存在氫鍵，B、C為N、O、F中2種，化合物DC ₂的晶體為離子晶體，其陽離子與陰離子的個數比為1：1，D的二價陽離子比C的簡單陰離子多一個電子層，則D為Ca、C為O，可推知B為N元素，AC₂為非極性分子，則A為碳元素；E的原子序數為26，則E為Fe元素．
（1）E為Fe元素，在周期表中的位置：第四周期第Ⅷ族，
故答案為：第四周期第Ⅷ族；
（2）A為碳元素、B為氮元素、C為氧元素，同周期自左而右第一電離能增大，氮元素原子2p能級有3個電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，電子能量低，氮元素第一電離能高于相鄰的元素的，所以第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（2）B為氮元素，其氫化物為NH₃，分子中含有3個N-H鍵，N原子有1對孤對電子對，空間構型為三角錐形，CO ₃ ^2-的C原子孤電子對數=$\frac{4+2-2×3}{2}$=0，價層電子對數=3+0=3，故碳原子采取sp²雜化，
故答案為：三角錐形；sp²；
（3）化合物AC₂是CO₂，分子中碳原子與氧原子之間形成2對共用電子對，電子式為；一種由N元素、O元素化合物與CO₂互為等電子體，其化學式為N₂O．
故答案為：；N₂O．
（4）任意一種由兩種元素組成的與CaO₂中的陰離子互為等電子體的微粒的化學式：F₂等，
故答案為：F₂；
（5）A、B兩元素按原子個數比1：1形成的帶一個單位負電荷的陰離子為CN^-，Fe的高價態(tài)離子和低價態(tài)離子均能與CN^-組成六配位的配離子，該配離子的化學式[Fe（CN） ₆]^3-或[Fe（CN） ₆]^4-，
故答案為：[Fe（CN） ₆]^3-或[Fe（CN） ₆]^4-；
（6）X是周期表中電負性最大的元素，則X為F元素，該元素與Ca元素組成的離子化合物，晶胞中氟離子數目為8，鈣離子數目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶體的化學式為：CaF ₂，
故答案為：CaF ₂．

點評 本題是對位置結構與性質的考查，涉及結構性質越位置關系、元素周期律、電子式與核外電子排布、配合物與雜化理論、分子結構、晶胞計算等，難度中等，是物質結構的綜合性題目，是對學生綜合能力的考查．