Question

［化學(xué)—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］(15分)

已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大，其中A原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)都與其原子序數(shù)相等；B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍；D原子L電子層上有2對(duì)成對(duì)電子；E＋原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態(tài)。

請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?/p>

（1）E元素基態(tài)原子的核外電子排布式為_________________。

（2）B、C、D三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)開____________（填元素符號(hào)），其原因?yàn)開____________________。

（3）B2A4是重要的基本石油化工原料。B2A4分子中B原子軌道的雜化類型為__________；

1 mol B2A4分子中含__________molσ鍵。

（4）已知D、E能形成晶胞如圖所示的兩種化合物，

化合物的化學(xué)式，甲為__________，乙為_____________；高溫時(shí)，甲易轉(zhuǎn)化為乙的原因?yàn)開_________________。

Answer 1

（1）1s22s22p63s23p63d104s1（2分）；

（2）C＜O＜N（2分）；同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，但氮元素最外層電子達(dá)到半滿的穩(wěn)定構(gòu)型，其第一電離能大于氧元素（2分）；

（3）sp2雜化（2分）； 5（2分）

（4）CuO（2分）；Cu2O（2分）；

Cu2O中Cu的d軌道為全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以高溫時(shí)，CuO易轉(zhuǎn)化為Cu2O（1分）。

【解析】試題分析：：A原子所處的周期數(shù)、族序數(shù)都與其原子序數(shù)相等，則A為H；B原子核外電子有6種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，S軌道電子數(shù)是P軌道電子數(shù)的兩倍，則B電子排布式為1s22s22p2，則B為C；D原子L層上有2對(duì)成對(duì)電子，則D原子電子排布式為1s22s22p4，所以D為O；C的原子序數(shù)介于C、O兩元素之間，則C為N；E+原子核外有3層電子且各層均處于全滿狀態(tài)，則E原子29號(hào)元素Cu。則：（1）E為Cu元素，基態(tài)原子的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，（2）C、N、O三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)镃＜O＜N，原因是同周期，隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢(shì)，但氮元素2p為半滿狀態(tài)，能量較低，失去第一個(gè)電子需要的能量較多，所以第一電離能高于同周期相鄰C和O。（3）由C2H4結(jié)構(gòu)式可知C原子有3個(gè)σ鍵，故為sp2雜化，1個(gè)C2H4分子中含有5個(gè)σ鍵，1個(gè)1個(gè)π鍵，故lmolC2H4分子中σ鍵5mol；（4）由均攤法：甲中黑球數(shù)=4，白球數(shù)=6×1/2+8×1/8=4，Cu、O原子數(shù)之比為1：1，則甲的化學(xué)式為CuO；乙中黑球數(shù)=4，白球數(shù)=1+8×1/8=2，黑球與白球個(gè)數(shù)之比為2：1，氧元素為-2價(jià)，則乙的化學(xué)式為Cu2O，Cu2O中Cu原子d軌道為全滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，故高溫時(shí)CuO易轉(zhuǎn)化為Cu2O。

考點(diǎn)： ⑴了解原子核外電子的排布原理及能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見元素（1～36號(hào)）原子核外電子、價(jià)電子的排布。了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型（sp、sp2、sp3）