Question

18．A～G為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，A原子與其他元素不處于同一周期，元素B的基態(tài)原子核外電子共有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，D、F同族，D原子的基態(tài)原子價(jià)電子排布式均為ns²npⁿ⁺²，E元素所在周期中，E氣態(tài)基態(tài)原子的第一電離能力最小，試回答下列問題：（均用元素符號(hào)表示）．
（1）B、C、D第一電離能由大到小的順序?yàn)镹＞O＞C；C原子的基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p³；
（2）C元素與A元素可分別形成含10個(gè)電子的分子、陰離子、陽離子，分子的VSEPR模型名稱為正四面體、陰離子的立體構(gòu)型為V型、陽離子中中心原子的雜化類型為sp³；
（3）D、F對(duì)應(yīng)氫化物的熔沸點(diǎn)大小順序?yàn)镠₂O＞H₂S；
（4）SrS晶胞與EG晶胞結(jié)構(gòu)相似，SrS晶胞的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則1個(gè)SrS晶胞中含有4個(gè)S^2-，SrS晶體中鍶的配位數(shù)為6；
（5）少量的FD₂通入EGD溶液中的離子反應(yīng)方程式為SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺．

Answer 1

分析 A～G為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，元素B的基態(tài)原子核外電子共有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即核外電子數(shù)為6，故B為碳元素；A原子與其他元素不處于同一周期，原子序數(shù)小于碳，故A為氫元素；D原子的基態(tài)原子價(jià)電子排布式均為ns²npⁿ⁺²，由于s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，且p能級(jí)填充電子，則s=2，故D為氧元素；D、F同族，則F為硫元素；G原子序數(shù)大于硫，則G為Cl；C原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為氮元素；E元素所在周期中，E氣態(tài)基態(tài)原子的第一電離能力最小，處于IA族，E原子序數(shù)大于氧，故E為Na，據(jù)此解答．

解答 解：A～G為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，元素B的基態(tài)原子核外電子共有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即核外電子數(shù)為6，故B為碳元素；A原子與其他元素不處于同一周期，原子序數(shù)小于碳，故A為氫元素；D原子的基態(tài)原子價(jià)電子排布式均為ns²npⁿ⁺²，由于s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，且p能級(jí)填充電子，則s=2，故D為氧元素；D、F同族，則F為硫元素；G原子序數(shù)大于硫，則G為Cl；C原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為氮元素；E元素所在周期中，E氣態(tài)基態(tài)原子的第一電離能力最小，處于IA族，E原子序數(shù)大于氧，故E為Na．
（1）B、C、D分別為碳、氮、氧，同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但N元素2p能級(jí)容納3個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O＞C；
N原子的基態(tài)原子的電子排布式為：1s²2s²2p³，
故答案為：N＞O＞C；1s²2s²2p³；
（2）N元素與H元素可分別形成含10個(gè)電子的分子、陰離子、陽離子，分別為NH₃、NH₂^-、NH₄⁺，氨氣分子中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，分子的VSEPR模型名稱為：正四面體；NH₂^-中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+$\frac{5+1-1×2}{2}$=4，含有2對(duì)孤電子對(duì)，故NH₂^-為V型結(jié)構(gòu)；NH₄⁺中N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+$\frac{5-1-4}{2}$=4，N原子的雜化類型為sp³，
故答案為：正四面體；V型；sp³；
（3）D、F對(duì)應(yīng)氫化物分別為H₂O、H₂S，均形成分子晶體，水分子之間形成氫鍵，熔沸點(diǎn)高于硫化氫，
故答案為：H₂O＞H₂S；
（4）1個(gè)SrS晶胞中含有S^2-數(shù)目為1+12×$\frac{1}{4}$=4，SrS晶體中以頂點(diǎn)鍶研究，Sr²⁺的周圍有6個(gè)S^2-，關(guān)于Sr²⁺對(duì)稱，Sr²⁺配位數(shù)為6，
故答案為：4；6；
（5）少量的SO₂通入NaClO溶液中的離子反應(yīng)方程式為：SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺，故答案為：SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及電離能、核外電子排布、微粒構(gòu)型、雜化軌道、氫鍵、晶胞計(jì)算等，推斷元素是解題關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，注意理解同周期元素第一電離能異常原因．