Question

18．已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E．B原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點(diǎn)是同主族元素的氫化物中最低的．D原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿．A⁺比D原子形成的離子少一個(gè)電子層．C與A形成A₂C型離子化合物．E的原子序數(shù)為26，E原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物．請(qǐng)根據(jù)以上情況，回答下列問(wèn)題：（答題時(shí)，A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序?yàn)镹a＜S＜P＜Cl．
（2）E²⁺的價(jià)層電子排布圖．
（3）C的氫化物分子是極性（填“極性”或“非極性”）分子．
（4）化合物BD₃的分子空間構(gòu)型是三角錐形．
（5）E的一種常見(jiàn)配合物E（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑．據(jù)此可判斷E（CO）₅的晶體類(lèi)型為分子晶體；E（CO）₅在一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)：E （CO）₅═E （s）+5CO，反應(yīng)過(guò)程中，斷裂的化學(xué)鍵只有配位鍵，形成的化學(xué)鍵是金屬鍵．
（6）金屬E單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞如圖所示．體心立方晶胞和面心立方晶胞中實(shí)際含有的E原子個(gè)數(shù)之比為1：2．

Answer 1

分析 B原子的p軌道半充滿，外圍電子排布式應(yīng)為nS²nP³，形成的氫化物的沸點(diǎn)是同主族元素的氫化物中最低的，由于氨氣分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于同主族其它氣態(tài)氫化物，則B為P元素；D原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，原子的電子排布式應(yīng)為1S²2S²2P⁶3S²3P⁵，故D為Cl元素；A⁺比D原子形成的離子少一個(gè)電子層，則A為Na元素；C與A形成A₂C型離子化合物，則C為第ⅥA主族元素，根據(jù)核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E可知，C為S元素；E的原子序數(shù)為26，則為Fe元素，據(jù)此解答．

解答 解：B原子的p軌道半充滿，外圍電子排布式應(yīng)為nS²nP³，形成的氫化物的沸點(diǎn)是同主族元素的氫化物中最低的，由于氨氣分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于同主族其它氣態(tài)氫化物，則B為P元素；D原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，原子的電子排布式應(yīng)為1S²2S²2P⁶3S²3P⁵，故D為Cl元素；A⁺比D原子形成的離子少一個(gè)電子層，則A為Na元素；C與A形成A₂C型離子化合物，則C為第ⅥA主族元素，根據(jù)核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E可知，C為S元素；E的原子序數(shù)為26，則為Fe元素．
（1）同一周期元素的第一電離能從左到右呈增大趨勢(shì)，P元素原子3p能級(jí)容納3個(gè)電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能的順序?yàn)椋篘a＜S＜P＜Cl，故答案為：Na＜S＜P＜Cl；
（2）Fe²⁺的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，價(jià)層電子排布圖為，故答案為：；
（3）C的氫化物為H₂S，分子立體構(gòu)型和水分子相似，為V形，分子中正負(fù)電荷中心不重疊，為極性分子，故答案為：極性；
（3）PCl₃中含有3個(gè)δ鍵，孤電子對(duì)數(shù)為$\frac{5-1×3}{2}$=1，所以分子的空間構(gòu)型是平三角錐形，故答案為：三角錐形；
（4）Fe（CO）₅常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，熔沸點(diǎn)很低，易溶于非極性溶劑，應(yīng)為分子晶體所具有的性質(zhì)；Fe（CO）₅中Fe與CO之間形成配位鍵，F(xiàn)e（CO）₅═Fe（s）+5CO反應(yīng)過(guò)程中，斷裂的化學(xué)鍵只有配位鍵，由于反應(yīng)生成Fe，故形成金屬鍵，
故答案為：分子晶體；金屬鍵；
（5）體心立方晶胞實(shí)際含有的E原子個(gè)數(shù)為1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方晶胞中實(shí)際含有的E原子個(gè)數(shù)為6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，故二者含有原子數(shù)目之比為2：4=1：2．
故答案為：1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、分子極性、空間構(gòu)型、晶體類(lèi)型與性質(zhì)、化學(xué)鍵、晶胞計(jì)算等，推斷元素的種類(lèi)是解答本題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．