Question

【題目】已知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)依次增大。其中基態(tài)A原子價電子排布式為nsnnpn+1；化合物B2E為離子化合物，E原子核外的M層中只有兩對成對電子；C元素是地殼中含量最高的金屬元素；D單質(zhì)常用于制作太陽能電池和集成電路芯片；F原子最外層電子數(shù)與B的相同，其余各內(nèi)層軌道均充滿電子。請根據(jù)以上信息，回答下列問題（用所對應(yīng)的元素符號表示）：

（1）A、B、E的第一電離能由小到大的順序為 。

（2）氫化物A2H4分子中A原子采取 雜化。

（3）按原子的外圍電子排布分區(qū)，元素F在 區(qū)，基態(tài)F原子的電子排布式為 。

（4）元素A和C可形成一種新型化合物材料，其晶體具有很高的硬度和熔點，其化合物中所含的化學(xué)鍵類型為 。

（5）A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示（其中A顯﹣3價，每個球均表示1個原子），則其化學(xué)式為 。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA，距離最近的兩個F原子的核間距為a cm，則該晶胞的密度為（用含a和NA的代數(shù)式表示） g/cm3。

Answer 1

【答案】（1）Na＜S＜N

（2）sp3

（3）ds；1s22 s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1

（4）共價鍵

（5）Cu3N；

【解析】試題分析：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)依次增大。其中基態(tài)A原子價電子排布式為nsnnpn+1，而n=2，則A為N元素；E原子核外的M層中只有兩對成對電子，外圍電子排布為3s23p4，則E為S元素；化合物B2E為離子化合物，B表現(xiàn)+1價，原子序數(shù)大于碳、小于硫，則B為Na；C元素是地殼中含量最高的金屬元素，則C為Al；D單質(zhì)常用于制作太陽能電池和集成電路芯片，則D為Si；F原子最外層電子數(shù)與B的相同，其余各內(nèi)層軌道均充滿電子，原子序數(shù)大于硫，處于第四周期，核外電子數(shù)為2+8+18+1=19，則F為Cu。

（1）N元素2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢，同主族自上而下第一電離能減小，故第一電離能：Na＜S＜O＜N。

故答案為：Na＜S＜N；

（2）(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被—NH2（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物，氫化物N2H4分子中，每個N原子形成2個N-H鍵、1個N-N鍵，還含有1對孤對電子，故N原子采取sp3雜化。

故答案為：sp3；

（3）Cu屬于ⅠB元素，核外電子排布式為1s22 s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1，按原子的外圍電子排布分區(qū)，元素Cu在ds區(qū)。

故答案為：ds；1s22 s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1；

（4）元素N和Al可形成一種新型化合物材料，其晶體具有很高的硬度和熔點，該化合物屬于原子晶體，其化合物中所含的化學(xué)鍵類型為共價鍵。

故答案為：共價鍵；

（5）A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示的立方晶胞（其中A顯-3價，每個球均表示1個原子），晶胞中小黑色球數(shù)目為8×=1，大灰色球數(shù)目為12×=3，其中N顯-3價，則小黑色球為N原子、大灰色球為Cu，則其化學(xué)式為Cu3N；設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)為NA，晶胞質(zhì)量為g，距離最近的兩個Cu原子的核間距為a cm，則晶胞棱長為acm×2=acm，則該化合物的晶胞密度為：=g/cm3。

故答案為：Cu3N；