Question

【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族,e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白。

（1）e元素基態(tài)原子的核外電子排布式為____________。

（2）b、c、d三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)?/span>________(填元素符號(hào))，其原因是_________。

（3）a和其他元素形成的二元共價(jià)化合物中，分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為 ；分子中既含有極性共價(jià)鍵，又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是 (填化學(xué)式，寫(xiě)出兩種)。

（4）已知c、e能形成晶胞如圖甲和圖乙所示的兩種化合物，化合物的化學(xué)式為分別為：甲________，乙 ；甲高溫易轉(zhuǎn)化為乙的原因是__________________。

（5）這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu);陽(yáng)離子呈軸向狹長(zhǎng)的八面體結(jié)構(gòu)(如圖丙所示)。該化合物中，陰離子為 ，該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是 ，判斷理由是 。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1 ；

（2）C<O<N ，同一周期，隨著原子序數(shù)的增加，元素的第一電離能呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)，但氮元素的最外層電子達(dá)到半充滿的穩(wěn)定構(gòu)型，其第一電離能大于氧元素；

（3）sp3，H2O2、N2H4；

（4）CuO，Cu2O ，Cu2O中Cu的d軌道為全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定；

（5）S， H2O，H2O與Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱；

【解析】試題分析：a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，根據(jù)原子序數(shù)的大小關(guān)系，則a是H元素；b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，則b的價(jià)電子排布式是ns2np3，為第VA族元素，則b是N元素；c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，則c的內(nèi)層電子數(shù)是2，最外層電子數(shù)是6，所以c是O元素；d與c同族,則d是S元素；e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子，則e原子的價(jià)電子排布式是3d104s1,所以e是Cu元素。

（1）銅元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1；

（2）同周期元素的第一電離能隨核電荷數(shù)的增加而增大，因?yàn)?/span>N原子的2p軌道為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以第一電離能大于O，因此b、c、d三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)?/span>C<O<N；

（3）H與N元素形成的化合物NH3為三角錐形分子，其中N原子的最外層價(jià)電子對(duì)數(shù)是，所以是sp3雜化；同種原子之間形成非極性鍵，不同種原子之間形成極性鍵，因此分子中既含有極性共價(jià)鍵，又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是H2O2、N2H4；

（4）根據(jù)甲的晶胞圖可知，Cu原子的個(gè)數(shù)是4個(gè)，O原子的個(gè)數(shù)是8×1/8+2×1/2+4×1/4+1=4，所以甲的化學(xué)式是CuO；乙中Cu原子的個(gè)數(shù)4，O原子的個(gè)數(shù)8×1/8+1=2，則Cu與O原子個(gè)數(shù)比是2:1，所以乙的化學(xué)式是Cu2O；甲高溫易轉(zhuǎn)化為乙的原因是Cu2O中Cu元素的化合價(jià)是+1價(jià)，Cu原子失去1個(gè)電子而形成的，d軌道為全充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定；

（5）根據(jù)題給信息知，這5種元素形成的一種1:1型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)，為SO42-；陽(yáng)離子呈軸向狹長(zhǎng)的八面體結(jié)構(gòu)結(jié)合圖丙知，該陽(yáng)離子中含有2個(gè)水分子、4個(gè)氨分子、1個(gè)銅離子，該化合物的化學(xué)式為[Cu（NH3）4（H2O）2]SO4。則該化合物中陰離子為SO42—；因?yàn)?H2O與Cu2＋的配位鍵比NH3與Cu2＋的弱，所以該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是H2O。