Question

20．原子序數(shù)依次增大的五種元素A、B、C、D、E，其中A是周期表中原子半徑最小元素，B原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，D原子基態(tài)時2p原子軌道上有2個未成對的電子，E的原子序數(shù)為29．回答下列問題（所有元素均用元素符號表示）：
（1）B₂A₂分子中B原子軌道的雜化類型為sp，
（2）B、C、D第一電離能由大到小為：N＞O＞C，E元素基態(tài)原子電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s¹．
（3）在天津爆炸事件中可能造成含B、C元素組成的鈉鹽的泄漏，該鹽對應酸的結構式為H-C≡N．
（4）元素B、D形成的一種化合物與元素C、D形成的一種化合物互為等電子體，元素C、D形成化合物的分子式是N₂O．
（5）元素E的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖所示，該氯化物的化學式是CuCl，測得其晶胞邊長為acm，則該晶體密度為$\frac{398}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g/cm³．

Answer 1

分析 原子序數(shù)依次增大的五種元素A、B、C、D、E，其中A是周期表中原子半徑最小元素，則A為H元素；B原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故B為碳元素；D原子基態(tài)時2p原子軌道上有2個未成對的電子，原子序數(shù)大于碳，故D核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為N元素；E的原子序數(shù)為29，則E為Cu元素，據(jù)此解答．

解答 解：原子序數(shù)依次增大的五種元素A、B、C、D、E，其中A是周期表中原子半徑最小元素，則A為H元素；B原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故B為碳元素；D原子基態(tài)時2p原子軌道上有2個未成對的電子，原子序數(shù)大于碳，故D核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；C的原子序數(shù)介于碳、氧之間，故C為N元素；E的原子序數(shù)為29，則E為Cu元素．
（1）C₂H₂分子結構式為H-C≡C-H，C原子形成2個σ鍵，沒有孤對電子，故碳原子軌道的雜化類型為sp雜化，
故答案為：sp；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢，但氮元素原子2p軌道容納3個電子，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：N＞O＞C；
E的原子序數(shù)為29，則E為Cu元素，基態(tài)原子簡化電子排布式為：[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：N＞O＞C；[Ar]3d¹⁰4s¹；
（3）在天津爆炸事件中可能造成含B、C元素組成的鈉鹽的泄漏，該鹽為NaCN，對應酸的結構式為H-C≡N，
故答案為：H-C≡N；
（4）元素C、O形成的一種化合物與元素N、O形成的一種化合物互為等電子體，應是CO₂與N₂O，
故答案為：N₂O；
（5）元素E的一種氯化物晶體的晶胞結構如圖所示，晶胞中白色球為數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，黑色球數(shù)目為4，原子數(shù)目之比為1：1，故該氯化物的化學式是CuCl，晶胞質量為$\frac{99.5}{{N}_{A}}$g×4，測得其晶胞邊長為acm，
則該晶體密度為$\frac{99.5}{{N}_{A}}$g×4÷（acm）³=$\frac{398}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g/cm³，
故答案為：CuCl；$\frac{398}{{N}_{A}×{a}^{3}}$．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、電離能、雜化軌道、等電子體、晶胞計算等，推斷元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．