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(duì)電子．且未成對(duì)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(wèn)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)?/span>?????? （填元素符號(hào)）。

（3）+1價(jià)氣態(tài)基態(tài)陽(yáng)離子再失去一個(gè)電子形成+2價(jià)氣態(tài)基態(tài)陽(yáng)離子所需要的能量稱(chēng)為第二電離能I2，依次還有I3、I4、I5……，推測(cè)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(lèi)型屬于______________晶體．該晶體中A原子軌道的雜化類(lèi)型為??????? 。

（5）C和C形成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見(jiàn)離子．推測(cè)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(yáng)離子的配位數(shù)為?????? 。距一個(gè)陰離子周?chē)�最近的所有�?yáng)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NA．則晶胞邊長(zhǎng)a=?? cm（用含ρ、NA的代數(shù)式表示）。

 

Answer 1

【答案】

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

【解析】

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(duì)電子．且未成對(duì)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(duì)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(mǎn)、半充滿(mǎn)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)?/span>C<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(mǎn)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(lèi)型為sp3。（5）C和O形成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見(jiàn)離子CO32-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O2-有4個(gè)。所以它的的配位數(shù)為4. 距一個(gè)O2-離子周?chē)�最近的所�?/span>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=(4NA×M) ÷(NA×a3). a3=(4M) ÷(NA×ρ).所以a=.

考點(diǎn)：考查原子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、電離能、晶胞及空間構(gòu)型等知識(shí)。