Question

【題目】已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．其中基態(tài)A原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+1；化合物B2E為離子化合物，E原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子；C元素是地殼中含量最高的金屬元素；D單質(zhì)常用于制作太陽(yáng)能電池和集成電路芯片；F原子最外層電子數(shù)與B的相同，其余各內(nèi)層軌道均充滿電子．請(qǐng)根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題（用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）：

（1）A、B、E的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span> ．
（2）氫化物A2H4分子中A原子采取雜化．
（3）按原子的外圍電子排布分區(qū)，元素F在區(qū)，基態(tài)F原子的電子排布式為 ．
（4）元素A和C可形成一種新型化合物材料，其晶體具有很高的硬度和熔點(diǎn)，其化合物中所含的化學(xué)鍵類型為 ．
（5）A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（其中A顯﹣3價(jià)，每個(gè)球均表示1個(gè)原子），則其化學(xué)式為 ． 設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA ， 距離最近的兩個(gè)F原子的核間距為a cm，則該晶胞的密度為（用含a和NA的代數(shù)式表示）g/cm3 ．

Answer 1

【答案】
（1）Na＜S＜N
（2）sp3
（3）ds；1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（4）共價(jià)鍵
（5）Cu3N；
【解析】解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．其中基態(tài)A原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+1 ， 而n=2，則A為N元素；E原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，外圍電子排布為3s23p4 ， 則E為S元素；化合物B2E為離子化合物，B表現(xiàn)+1價(jià)，原子序數(shù)大于碳、小于硫，則B為Na；C元素是地殼中含量最高的金屬元素，則C為Al；D單質(zhì)常用于制作太陽(yáng)能電池和集成電路芯片，則D為Si；F原子最外層電子數(shù)與B的相同，其余各內(nèi)層軌道均充滿電子，原子序數(shù)大于硫，處于第四周期，核外電子數(shù)為2+8+18+1=19，則F為Cu．（1）N元素2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，同主族自上而下第一電離能減小，故第一電離能：Na＜S＜N，故答案為：Na＜S＜N；（2）氫化物N2H4分子N原子形成2個(gè)N﹣H鍵、1個(gè)N﹣N鍵，還含有1對(duì)孤對(duì)電子，故N原子采取sp2 雜化，故答案為：sp2；（3）按原子的外圍電子排布分區(qū)，元素Cu在ds區(qū)，基態(tài)Cu原子的核外電子總數(shù)為29，其基態(tài)原子的核外電子排布式為：1s22 s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 ， 故答案為：ds；1s22 s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；（4）元素N和Al可形成一種新型化合物材料，其晶體具有很高的硬度和熔點(diǎn)，該化合物屬于原子晶體，其化合物中所含的化學(xué)鍵類型為：共價(jià)鍵，
故答案為：共價(jià)鍵；（5）A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示的立方晶胞（其中A顯﹣3價(jià)，每個(gè)球均表示1個(gè)原子），
晶胞中小黑色球數(shù)目為8× =1，大灰色球數(shù)目為12× =3，其中N顯﹣3價(jià)，則小黑色球?yàn)镹原子、大灰色球?yàn)镃u，則其化學(xué)式為Cu3N；設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)為NA ， 晶胞質(zhì)量為 g，距離最近的兩個(gè)Cu原子的核間距為a cm，則晶胞棱長(zhǎng)為 acm×2= acm，則該化合物的晶胞密度為： = g/cm3 ， 故答案為：Cu3N； ．
A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．其中基態(tài)A原子價(jià)電子排布式為nsnnpn+1 ， 而n=2，則A為N元素；E原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，外圍電子排布為3s23p4 ， 則E為S元素；化合物B2E為離子化合物，B表現(xiàn)+1價(jià)，原子序數(shù)大于碳、小于硫，則B為Na；C元素是地殼中含量最高的金屬元素，則C為Al；D單質(zhì)常用于制作太陽(yáng)能電池和集成電路芯片，則D為Si；F原子最外層電子數(shù)與B的相同，其余各內(nèi)層軌道均充滿電子，原子序數(shù)大于硫，處于第四周期，核外電子數(shù)為2+8+18+1=19，則F為Cu，（1）A、B、E分別是N、Na、S元素，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，同一主族，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而減小；（2）氫化物N2H4分子中，N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，且不含孤電子對(duì)，據(jù)此判斷A原子雜化方式；（3）F是Cu元素，在周期表的位置為第四周期第IB族，據(jù)此判斷其所在區(qū)及基態(tài)原子的電子排布式；（4）元素N和Al形成一種新型化合物材料，其晶體具有很高的硬度和熔點(diǎn)，說(shuō)明該化合物是原子晶體，原子晶體中含有共價(jià)鍵；（5）N、Cu形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，利用均攤法確定化學(xué)式；距離最近的兩個(gè)F原子的核間距為a cm，則晶胞棱長(zhǎng)為 acm×2= acm，晶胞體積=（ acm）3 ， 根據(jù)ρ= 計(jì)算該晶胞的密度．