Question

【題目】已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D為短周期元素。A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物N是常見(jiàn)的有機(jī)溶劑。B、C、D三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級(jí)，且第一電離能B＜D＜C。A位于周期表的s區(qū)，其電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；CD2+與BD2互為等電子體。E有“生物金屬”之稱(chēng)，E4+離子和氬原子的核外電子排布相同。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）E的基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為______，B、C、D三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>______；

（2）B2A2分子中含有___個(gè)σ鍵和___個(gè)π鍵；

（3）下列敘述正確的是_________

A.M易溶于水，與M和水分子間可以形成氫鍵有關(guān)；

B.M和CO2分子中的中心原子均采用sp2雜化；

C.N分子中含有6個(gè)σ鍵和6個(gè)π鍵；

D.常見(jiàn)的BD2晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低

（4）Q是E的一種天然礦物，屬于離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中E4+位于立方體的頂點(diǎn)，D離子位于立方體的面心，體心是鈣離子。則Q的化學(xué)式為______，每個(gè)E4+離子和___個(gè)D離子相緊鄰。

（5）在濃的ECl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6，組成為ECl3·6H2O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5，則該配離子的化學(xué)式為_________。

Answer 1

【答案】3d24s2 C<N<O 3 2 AD CaTiO3 12 [TiCl(H2O)5]2+

【解析】

A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于短周期，A位于周期表的s區(qū)，其電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同，則A為氫元素；B元素的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，因此B的電子排布為1s22s22p2，即B為碳元素；A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，因此M是甲醛，則D為氧元素；B、C、D的原子序數(shù)依次遞增，因此C為N元素；A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)之比為1：1的化合物N是常見(jiàn)的有機(jī)溶劑，則N是苯；E有“生物金屬”之稱(chēng)，E4+和氬原子的核外電子排布相同，則E的原子序數(shù)為18+4=22，即E為Ti元素。

由上面分析可知，A是H元素，B是C元素，C是N元素，D是O元素，E是Ti元素；

（1）E是Ti元素，其原子核外有22個(gè)電子，其外圍電子為3d、4s電子，3d、4s能級(jí)上分別有2個(gè)電子，其基態(tài)原子外圍電子排布式為3d24s2；B、C、D三種元素分別為C、N、O，同周期從左到右電負(fù)性越來(lái)越大，所以C、N、O的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>C<N<O；答案為3d24s2；C<N<O。

（2）B2A2分子式為C2H2，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH≡CH，乙炔中含有2個(gè)C-H共價(jià)鍵，1個(gè)C≡C鍵，故總共有3個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵；答案為3，2。

（3）

A．M是甲醛，甲醛易溶于水，甲醛能和水形成氫鍵，所以甲醛易溶于水與形成氫鍵有關(guān)，故A正確；

B．M分子中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，二氧化碳分子中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2，且不含孤電子對(duì)，所以甲醛中C原子采用sp2雜化，二氧化碳分子中C原子采用sp雜化，故B錯(cuò)誤；

C．N為苯，分子式為C6H6，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，苯中碳碳鍵含有6個(gè)σ鍵，每個(gè)碳?xì)滏I含有一個(gè)σ鍵，苯分子中一共含有12個(gè)σ鍵，1個(gè)大π鍵，故C錯(cuò)誤；

D．BD2是CO2，二氧化碳是分子晶體、二氧化硅是原子晶體，分子晶體熔沸點(diǎn)小于原子晶體，因?yàn)榉肿泳�體熔化只需克服分子間的作用力，而原子晶體熔化需要破壞化學(xué)鍵，則二氧化碳熔沸點(diǎn)小于二氧化硅，故D正確；

答案為AD。

（5）鈦離子位于立方體的頂點(diǎn)，則鈦離子個(gè)數(shù)為8×=1，氧離子位于面心，則氧離子個(gè)數(shù)為6×=3，鈣離子位于體心，個(gè)數(shù)為1，則Q的化學(xué)式為CaTiO3，以頂點(diǎn)Ti4+離子研究，與之最近的O2-位于面心上，每個(gè)Ti4+離子為12個(gè)面共用，故每個(gè)Ti4+和12個(gè)O2-相緊鄰；答案為CaTiO3，12。

（6）配位數(shù)為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1:5，而晶體中只含有3個(gè)Cl，所以配體數(shù)目多的是H2O，H2O和Cl比值為5:1，所以該配離子的化學(xué)式為[TiCl(H2O)5]2+；答案為[TiCl(H2O)5]2+。