Question

【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子�；卮鹣铝袉栴}：

(1)b、c、d中第一電離能最大的是__(填元素符號)，e的價層電子軌道示意圖為__ 。

(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為___；分子中既含有極性共價鍵，又含有非極性共價鍵的化合物是___(填化學(xué)式，寫兩種)。

(3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是__；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是___。(填化學(xué)式)

(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖，則e離子的電荷為__。

(5)這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖所示)。該化合物中陰離子為__，陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有__；該化合物加熱時首先失去的組分是__，判斷理由是___。

(6)用晶體的X—射線衍射法對e的測定得到以下結(jié)果：e的晶胞為面心立方最密堆積(如下圖)，已知該晶體的密度為9.00g·cm-3，晶胞中該原子的配位數(shù)為________；e的原子半徑為________cm(阿伏加德羅常數(shù)為NA，要求列式,下同)。晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為__________。

Answer 1

【答案】N sp3 H2O2、N2H4 HNO2、HNO3 H2SO3 +1 共價鍵和配位鍵 H2O H2O與Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱 12

【解析】

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大，a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，則a為H元素；c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過8個，則c是O元素；b的價電子層中的未成對電子有3個，且原子序數(shù)小于c，則b是N元素；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，則e原子核外電子數(shù)為2＋8＋18＋1＝29，為Cu元素；d與c同族，且原子序數(shù)小于e，所以d為S元素，據(jù)此分析解答。

(1)同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族和第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，同一主族元素中，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減小，所以b、c、d元素第一電離能最大的是N元素；e的價層電子為3d、4s電子，其價層電子排布圖為，

故答案為：N；；

(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中，分子呈三角錐形，該分子為NH3，該分子的中心原子含有3個共價單鍵和一個孤電子對，所以N原子的雜化方式為sp3；分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物有H2O2和N2H4，

故答案為：sp3；H2O2和N2H4；

(3)這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是H2SO3，故答案為：HNO2、HNO3；H2SO3；

(4)該晶胞中c離子個數(shù)＝1＋8×＝2，e離子個數(shù)4，該晶胞中氧離子和銅離子個數(shù)之比＝2：4＝1：2，所以e和c形成的一種離子化合物化學(xué)式為Cu2O，則e離子的電荷為＋1，故答案為：＋1；

(5)這5種元素形成的一種1：1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)，說明該陰離子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對，為；陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖知在八面體上下頂點上分子含有兩個共價鍵且含有兩個孤電子對，為水分子，有兩個，正方形平面上四個頂點上分子含有3個共價鍵且含有一個孤電子對，所以為氨氣分子，有4個，所以陽離子中含有配位鍵和共價鍵；H2O和Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱，所以該化合物加熱時首先失去的組分是H2O，

故答案為：；共價鍵和配位鍵；H2O；H2O和Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱；

(6)Cu的晶胞為面心立方最密堆積，以頂點Cu原子研究，與之最近的Cu原子位于面心上，每個頂點Cu原子為12個面共用，所以Cu的配位數(shù)為12，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知，晶胞中含有銅原子數(shù)為8×＋6×＝4，設(shè)晶胞的邊長為a cm，則a3ρNA＝4×64，所以a＝，由于面對角線為a，面對角線的為Cu原子半徑，所以Cu原子半徑為×cm，晶胞中4個銅原子所占體積為=，晶胞體積為a3=，則原子體積占晶胞體積的百分率=，

故答案為：12；×；