Question

現(xiàn)有W、A、B、C、D、E、F七種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大．目前公認(rèn)W、A都各自形成的化合物種類最多．A、B、C位于同周期且第一電離能按A、C、B的順序依次增大．D、E位于同主族，且D的原子序數(shù)為12．F的單質(zhì)為紫紅色常見金屬．請回答下列問題：
（1）寫出基態(tài)F原子的外圍電子排布式：

 

．
（2）W、A、B能組成一種直線行分子，其中σ鍵和π鍵數(shù)目相等，其結(jié)構(gòu)式是

 

．
（3）寫出B₂C互為等電子體的分子是

 

（填化學(xué)式）．BW₃分子的中心原子雜化類型為

 

．
（4）A、C組成的一種帶2個負(fù)電荷的陰離子立體構(gòu)型是

 

．A、B、C的簡單氫化物中最穩(wěn)定的是

 

（用化學(xué)式表示，下同），沸點最低的是

 

．
（5）D與C形成的化合物的晶體類型為

 

．
（6）C、F組成的一種晶體晶胞如圖所示（小黑球代表F）．1個該晶胞的質(zhì)量為

 

（只要求列出表達式）．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：依據(jù)題意，C、H元素各自形成的化合物種類最多，故W為H，A為C，A、B、C同周期，由第一電離能大小順序知，B為N，C為O，D、E同主族，且D的原子序數(shù)為12，則D為鎂，E為鈣、F為銅，
（1）基態(tài)銅原子外圍電子排布即價電子排布，據(jù)此解答即可；
（2）W、A、B形成的分子為HCN，HCN中σ鍵和π鍵數(shù)目相等，據(jù)此書寫其結(jié)構(gòu)式；
（3）B₂C為N₂O，有16個電子，與其互為等電子體的分子是CO₂，氨分子中氮原子雜化類型為sp³；
（4）碳酸鈣中原子雜化類型為sp²，立體構(gòu)型為平面三角形，元素的非金屬性越強，其氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，含有氫鍵，沸點升高，據(jù)此解答即可；
（5）Mg與O形成的化合物為MgO，是離子晶體；
（6）依據(jù)均攤法計算即可．

解答： 解：C、H元素各自形成的化合物種類最多，故W為H，A為C，A、B、C同周期，由第一電離能大小順序知，B為N，C為O，D、E同主族，且D的原子序數(shù)為12，則D為鎂，E為鈣、F為銅，綜上所述：W為H、A為C、B為N、C為O、D為Mg、E為Ca、F為Cu，
（1）基態(tài)Cu原子的外圍電子排布式即價電子排布式，Cu價電子排布式為：3d¹⁰4s¹，故答案為：3d¹⁰4s¹；
（2）H、C、N能組成一種直線行分子，此分子為HCN，因為其中σ鍵和π鍵數(shù)目相等，解2個σ鍵和2個π鍵（1個三鍵），故其結(jié)構(gòu)式是：H-C≡N，故答案為：H-C≡N；
（3）寫出N₂O互為等電子體的分子是二氧化碳，化學(xué)式為：CO₂，氨氣中價層電子對個數(shù)=3+

1

2

（5-3×1）=4且含有1個孤電子對，所以N原子采用sp³雜化，
故答案為：CO₂；sp³；
（4）C、O組成的一種帶2個負(fù)電荷的陰離子為碳酸根，CO₃^2-中孤對電子

4+2-3×2

2

=0，σ 鍵電子對為3，則C采取sp²雜化，空間構(gòu)型為平面三角形，CNO形成的氫化物分別為甲烷、氨氣和水，分子式分別為：CH₄、NH₃、H₂O，水中含有氫鍵，且O的非金屬性最強，故沸點最高也最穩(wěn)定，甲烷的沸點最低，
故答案為：平面三角形；H₂O；CH₄；
（5）Mg與O形成的化合物為MgO，是離子晶體，故答案為：離子晶體；
（6）1個該晶胞中O原子數(shù)為：8×

1

8

+6×

1

2

=4，Cu原子數(shù)為4，即該晶體化學(xué)式為CuO，故1個晶胞的質(zhì)量為

(64+16)×4

6.02×1023

=

320

6.02×1023

g，故答案為：

320

6.02×1023

g．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論，意在考查考生將實際問題分解，通過運用相關(guān)知識，采用分析．綜合的方法解決簡單化學(xué)問題的能力，有一定難度．