Question

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)A＜B＜C＜D＜E＜F．A原子核外電子分處三個(gè)不同能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同；C原子p軌道上成對(duì)電子數(shù)等于未成對(duì)電子數(shù)；D是電負(fù)性最大的元素；E原子是元素周期表上第一個(gè)4S能級(jí)有兩個(gè)電子的原子；F的核外電子數(shù)等于A、B、C、D的電子數(shù)之和．請(qǐng)根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：（答題時(shí)，A、B、C、D、E、F用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）比較B、C的第一電離能：B

 

C（選填“＜”或“＞”），某元素形成的離子與單質(zhì)B₃互為等電子體，其化學(xué)式為

 

．  
（2）將D的單質(zhì)通入氫氧化鈉溶液中，可得到CD₂．CD₂是一種無(wú)色、幾乎無(wú)味的劇毒氣體，可用于火箭工程助燃劑等．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①CD₂中O原子的雜化軌道類型是

 

，CD₂分子的空間構(gòu)型為

 

．
②與H₂O分子相比，CD₂分子的極性更

 

（填“大”或“小”），原因是

 

．
（3）F元素原子的核外電子排布式是

 

；F的高價(jià)離子能與B的簡(jiǎn)單氫化物形成配位數(shù)為4的配離子的化學(xué)式為

 

．
（4）A和E形成的晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示，其晶體的化學(xué)式是

 

；該晶體中化學(xué)鍵的類型是：

 

．

Answer 1

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(shù)A＜B＜C＜D＜E＜F．A原子核外電子分處三個(gè)不同能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同，則A原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則A為C元素；D是電負(fù)性最大的元素，則D為F元素；C原子p軌道上成對(duì)電子數(shù)等于未成對(duì)電子數(shù)，原子序數(shù)小于氟元素，故其外圍分子排布為2s²2p⁴，則C為O元素；B原子序數(shù)介于碳元素、氧元素之間，則B為N元素；E原子是元素周期表上第一個(gè)4s能級(jí)有兩個(gè)電子的原子，則E為Ca元素；F的核外電子數(shù)等于A、B、C、D的電子數(shù)之和，則其核外電子數(shù)=6+7+8+9=30，則F為Zn元素，據(jù)此解答．

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(shù)A＜B＜C＜D＜E＜F．A原子核外電子分處三個(gè)不同能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同，則A原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則A為C元素；D是電負(fù)性最大的元素，則D為F元素；C原子p軌道上成對(duì)電子數(shù)等于未成對(duì)電子數(shù)，原子序數(shù)小于氟元素，故其外圍分子排布為2s²2p⁴，則C為O元素；B原子序數(shù)介于碳元素、氧元素之間，則B為N元素；E原子是元素周期表上第一個(gè)4s能級(jí)有兩個(gè)電子的原子，則E為Ca元素；F的核外電子數(shù)等于A、B、C、D的電子數(shù)之和，則其核外電子數(shù)=6+7+8+9=30，則F為Zn元素，
（1）N元素原子2p能級(jí)容納3個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量降低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O；某元素形成的離子與單質(zhì)O₃互為等電子體，其化學(xué)式為NO₂^-，
故答案為：＞；NO₂^-；
（2）①OF₂中O原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+

6-1×2

2

=4，氧原子含有2對(duì)孤對(duì)電子，故O原子采取sp³雜化，F(xiàn)O₂分子為V型結(jié)構(gòu)，
故答案為：sp³；V型；
②氧和氟的電負(fù)性差小于氧和氫的電負(fù)性差，故與H₂O分子相比，OF₂分子的極性更小，
故答案為：小；氧和氟的電負(fù)性差小于氧和氫的電負(fù)性差；
（3）F為Zn元素，原子核外有30個(gè)電子，故其核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；F的高價(jià)離子為Zn²⁺，能與B的簡(jiǎn)單氫化物NH₃形成配位數(shù)為4的配離子的化學(xué)式為[Zn（NH₃）₄]²⁺，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；[Zn（NH₃）₄]²⁺；
（4）C和Ca形成的晶體，根據(jù)其晶體結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Ca原子數(shù)目=1+12×

1

4

=4，C原子數(shù)目=2×8×

1

8

+2×6×

1

2

=8，Ca原子與C原子數(shù)目之比為4：8=1：2，故其化學(xué)式是CaC₂，屬于離子化合物，碳原子之間形成共價(jià)鍵，含有離子鍵、共價(jià)鍵，
故答案為：CaC₂；離子鍵、共價(jià)鍵．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布規(guī)律、雜化理論與分子結(jié)構(gòu)、電離能、電負(fù)性、配合物、晶胞計(jì)算等，難度中等，注意掌握利用均攤法進(jìn)行晶胞計(jì)算，側(cè)重對(duì)知識(shí)的運(yùn)用，需要學(xué)生全面注意基礎(chǔ)知識(shí)．