Question

四種短周期元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次遞增．其中A、B、C三種元素基態(tài)原子的2p能級(jí)上都有未成對電子．且未成對電子個(gè)數(shù)分別是2、3、2；D與C 可以形成D₂C和D₂C₂兩種化合物。回答下列問題：
（1）已知A元素與氫元素形成的某種氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.161g/L，則在該化合物的分子中A原子的雜化方式為    。
（2）A、B、C二種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?u>      （填元素符號(hào)）。
（3）+1價(jià)氣態(tài)基態(tài)陽離子再失去一個(gè)電子形成+2價(jià)氣態(tài)基態(tài)陽離子所需要的能量稱為第二電離能I₂，依次還有I₃、I₄、I₅……，推測D元素的電離能第一次突增應(yīng)出現(xiàn)在第___電離能。
（4）AC₂在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖所示。該晶體的類型屬于______________晶體．該晶體中A原子軌道的雜化類型為       。

（5）C和C形成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見離子．推測這兩種微粒的空間構(gòu)型為            。
（6）C和D形成的一種離子化合物D₂C的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．該晶體中陽離子的配位數(shù)為      。距一個(gè)陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為         。

已知該晶胞的密度為ρg·cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A．則晶胞邊長a=  cm（用含ρ、N_A的代數(shù)式表示）。

Answer 1

（1）sp （2）C<O<N （3）二（4）原子；sp³（5）平面三角形 （6）4；正方體；

試題分析：短周期元素A、B、C三種元素基態(tài)原子的2p能級(jí)上都有未成對電子．且未成對電子個(gè)數(shù)分別是2、3、2；則A的電子排布式為1s²2s²2p²,A為C元素；B的電子排布式為1s²2s²2p³.B為N元素；C的電子排布式為1s²2s²2p⁴.C為O元素。原子序數(shù)比O大的短周期元素D與O可以形成D₂C和D₂C₂兩種化合物，則D為Na。這兩種氧化物分別為Na₂O和Na₂O₂。(1)該C、H兩元素形成的化合物的相對分子質(zhì)量為：M=22.4L/mol×1.161g/L=26，所以該烴為乙炔，分子式為C₂H₂. 在該化合物的分子中C原子形成了2個(gè)δ鍵，2個(gè)Π鍵。即C的雜化方式為sp雜化。（2）一般情況下，同一周期的元素，原子核外的電子數(shù)越多，電離能越大。但當(dāng)原子核外的電子處于全充滿、半充滿或全空時(shí)，能量較低。是穩(wěn)定的狀態(tài)。因此A、B、C這三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)镃<O<N。(3)Na的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s¹.當(dāng)原子失去最外電子層上的1個(gè)3s電子后，次外電子層的2p電子處于全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，失去較難。所以Na元素的電離能第一次突增應(yīng)出現(xiàn)在第2電離能. （4）由CO₂高溫下形成的晶體的示意圖可以看出：每個(gè)C與4個(gè)O形成共價(jià)鍵，每個(gè)O與2個(gè)C形成共價(jià)鍵。C原子處于與它相連的4個(gè)O原子構(gòu)成的正四面體中心。這種正四面體結(jié)構(gòu)向空間擴(kuò)展就形成了一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此CO₂高溫下形成的晶體為原子晶體。在該晶體中C原子與4個(gè)O原子形成了4個(gè)δ鍵，因此其軌道的雜化類型為sp³。（5）C和O形成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見離子CO₃^2-離子中的C是SP²雜化,結(jié)構(gòu)式是平面三角形。（6）由離子化合物Na₂O的晶胞結(jié)構(gòu)可知：在一個(gè)晶胞中含有Na：8×1/8+6×1/2=4;含有O：1×8="8." 在該晶體中與Na⁺離子距離最近且相等的O^2-有4個(gè)。所以它的的配位數(shù)為4. 距一個(gè)O^2-離子周圍最近的所有Na⁺離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為正方體。由于每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Na₂O. 晶胞的密度為ρ=m÷V=(4N_A×M) ÷(N_A×a³). a³="(4M)" ÷(N_A×ρ).所以a=.