Question

化學-選修物質結構與性質：
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A＜B＜C＜D＜E＜F．其中A原子核外有三個未成對電子；化合物B₂E的晶體為離子晶體，E原子核外的M層中只有兩對成對電子；C元素是地殼中含量最高的金屬元素；D單質的晶體類型在同周期的單質中沒有相同的；F原子核外最外層電子數與B相同，其余各層電子均充滿．請根據以上信息，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E、F用所對應的元素符號表示）
（1）A的簡單氫化物分子中其中心原子采取    雜化，E的最高價氧化物分子的空間構型是    ．
（2）B的氯化物的熔點比D的氯化物的熔點    （填高或低），理由是    ．
（3）A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為    ．（用元素符號表示）
（4）A、F形成某種化合物的晶胞結構如右圖所示（其中A顯-3價），則其化學式為    ；（每個球均表示1個原子）
（5）F的核外電子排布式是    ，A、C形成的化合物具有高沸點和高硬度，是一種新型無機非金屬材料，則其化學式為    ．

Answer 1

【答案】分析：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A＜B＜C＜D＜E＜F，A原子核外有三個未成對電子，則電子排布式為1s²2s²2p³，即A為N元素；C元素是地殼中含量最高的金屬元素，則C為Al元素；E原子核外的M層中只有兩對成對電子，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則E為S元素；化合物B₂E的晶體為離子晶體，則B為第三周期第ⅠA族元素，即B為Na元素；D單質的晶體類型在同周期的單質中沒有相同的，Si的晶體類型為原子晶體，與其它不同，則D為Si元素；F原子核外最外層電子數與B相同，其余各層電子均充滿，其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，則F為Cu元素，以此來解答．
解答：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A＜B＜C＜D＜E＜F，A原子核外有三個未成對電子，則電子排布式為1s²2s²2p³，即A為N元素；C元素是地殼中含量最高的金屬元素，則C為Al元素；E原子核外的M層中只有兩對成對電子，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則E為S元素；化合物B₂E的晶體為離子晶體，則B為第三周期第ⅠA族元素，即B為Na元素；D單質的晶體類型在同周期的單質中沒有相同的，Si的晶體類型為原子晶體，與其它不同，則D為Si元素；F原子核外最外層電子數與B相同，其余各層電子均充滿，其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，則F為K元素，
（1）氨氣中N原子上有1對孤對電子，σ鍵數為3，則N原子采取sp³雜化，SO₃中S原子采取sp²雜化，則空間構型為平面三角型，故答案為：sp³；平面三角型；
（2）B的氯化物為NaCl，為離子晶體，而D的氯化物為SiCl₄，為分子晶體，離子晶體的熔點高于分子晶體的熔點，故答案為：高；NaCl為離子晶體而SiCl₄為分子晶體；
（3）非金屬性越強，第一電離能越大，金屬性越強，第一電離能越小，則A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為Na＜Al＜Si＜N，故答案為：Na＜Al＜Si＜N；
（4）F為Cu，A為N，且N為-3價，由晶胞結構圖可知，N原子在頂點，則N原子數為8×=1，Cu原子在棱心，則Cu原子數為12×=3，所以化學式為Cu₃N，故答案為：Cu₃N；
（5）Cu的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹），A、C形成的化合物AlN，具有高沸點和高硬度，為原子晶體，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹）；AlN．
點評：本題考查原子結構和性質，元素的推斷是解答本題的關鍵，熟悉原子的電子排布式及雜化、第一電離能、晶體等知識即可解答，難度較大．