Question

已知A、B、C、D均為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大，元素A的基態(tài)原子2p軌道有3個未成對電子，元素B的原子最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的3倍，元素C的一種常見單質為淡黃色粉末，D的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為l．
（1）在第2周期中，第一電離能大于B的元素有

 

種．
（2）A的最簡單氣態(tài)氫化物分子的空間構型為

 

；H₂B在乙醇中的溶解度大于H₂C，其原因是

 

．
（3）AB₃^-中A原子軌道的雜化類型是

 

，與AB₃^-互為等電子體微粒的化學式為

 

（寫出一種即可）．
（4）D（OH）₂難溶于水，易溶于氨水，寫出其溶于氨水的離子方程式

 

．
（5）D₂B的晶胞如圖所示，已知晶體的密度為ρ g?cm^-3，阿伏加德羅常數(shù)為N_A，則晶胞邊長為

 

cm（用含 ρ、N_A的式子表示）．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學鍵與晶體結構

分析：A、B、C、D均為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大，元素A的基態(tài)原子2p軌道有3個未成對電子，核外電子排布為1s²2s²2p³，則A為N元素；元素B的原子最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則B為O元素；元素C的一種常見單質為淡黃色粉末，則C為S元素；D的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為l，原子序數(shù)大于S，只能處于第四周期，核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則D為Cu元素，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D均為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大，元素A的基態(tài)原子2p軌道有3個未成對電子，核外電子排布為1s²2s²2p³，則A為N元素；元素B的原子最外層電子數(shù)是其內層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則B為O元素；元素C的一種常見單質為淡黃色粉末，則C為S元素；D的內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為l，原子序數(shù)大于S，只能處于第四周期，核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則D為Cu元素，
（1）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢，但氮元素原子2p軌道容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于O元素，高于第二周期中N、F、Ne的第一電離能都高于O元素，
故答案為：3；
（2）A的最簡單氣態(tài)氫化物為NH₃，分子的空間構型為三角錐形；水分子與乙醇分子之間形成氫鍵，故H₂O在乙醇中的溶解度大于H₂S，
故答案為：三角錐形；水分子與乙醇分子之間形成氫鍵；
（3）NO₃^-中N原子價層電子對數(shù)=3+

5+1-2×3

2

=3，N原子軌道的雜化類型是sp²，與NO₃^-互為等電子體微粒的化學式為SO₃、CO₃^2-等，
故答案為：sp²；SO₃、CO₃^2-等；
（4）Cu（OH）₂難溶于水，易溶于氨水，其溶于氨水的離子方程式為：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O，
故答案為：Cu（OH）₂+4NH₃．H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O；
（5）Cu₂O的晶胞中黑色球數(shù)目=4、白色球數(shù)目=2+8×

1

8

=2，故黑色球為Cu、白色球為O，晶胞質量=2×

64×2+16

NA

g，晶體的密度為ρ g?cm^-3，則晶胞體積=

2× 64×2+16 NA g

ρ g?cm-3

=

288

ρ NA

cm³，則晶胞邊長=

3	288 ρ NA

cm，
故答案為：

3	288 ρ NA

．

點評：本題是對物質結構的考查，涉及電離能、分子結構、雜化軌道、等電子體、配合物、晶胞計算等，推斷元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．