Question

【題目】A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20號(hào)元素，它們的原子序數(shù)依次遞增。已知B、D兩種元素原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，而C元素原子的最外層電子數(shù)等于B元素原子的核外電子數(shù)，E的價(jià)電子數(shù)為1．回答下列問(wèn)題。

（1）畫(huà)出C元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖_______。

（2）在1mol DC2中，有___mol D—C鍵。

（3）在化合物BC2的晶體中，每個(gè)BC2分子周圍與它距離最近的BC2分子有___個(gè)。

（4）原子序數(shù)介于B、C之間的元素X和B、C都可與A形成10e-的化合物。則X、B、C的第一電離能順序是_____（填元素符號(hào)），三種10e-的化合物中沸點(diǎn)最低的___。

（5）已知高溫下C和E元素形成的晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中元素C的化合價(jià)部分為0價(jià)，部分為－2價(jià)。如下圖所示為C和E元素形成的晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)，則下列說(shuō)法中正確的是__________。

A．該晶體化學(xué)式為EC2（KO2），每個(gè)晶胞含有個(gè)4個(gè)E＋和4個(gè)C2-

B．晶體中每個(gè)E＋周圍有8個(gè)C2-，每個(gè)C2-周圍有8個(gè)E＋

C．晶體中與每個(gè)E＋距離最近的E＋有8個(gè)

D．晶體中，0價(jià)C與－2價(jià)C的數(shù)目比為3:1

E．C2-與N2互為等電子體

Answer 1

【答案】 4 12 C<O<N (N>O>C） CH4 AD

【解析】

B、D兩種元素原子的最外層電子數(shù)是最內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，則B的核外電子排布是2、4，是C元素；D的核外電子排布是2、8、4，是Si元素；C原子序數(shù)大于6，而且C元素原子的最外層電子數(shù)等于B元素原子的核外電子數(shù)，則C的核外電子排布是2、6，是O元素；E的價(jià)電子數(shù)為1原子序數(shù)大于Si。則E為K元素。

（1）O元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為；

（2）SiO2是原子晶體，每個(gè)Si原子與4個(gè)O原子形成4個(gè)Si—O共價(jià)鍵。所以在1moSiO2中，有4mol Si—O鍵；

（3）CO2在固態(tài)時(shí)是分子晶體，其晶體類型為立方面心結(jié)構(gòu)。所以在每個(gè)晶胞中與它距離最近的CO2分子的個(gè)數(shù)為3個(gè)，通過(guò)一個(gè)CO2可以形成8個(gè)晶胞，而且每個(gè)CO2都重復(fù)了2次，所以在化合物CO2的晶體中，每個(gè)CO2分子周圍與它距離最近的CO2分子有（8×3）÷2=12；

（4）由于元素X原子序數(shù)介于B、C之間，所以X是N元素。它與C、O都可與與A形成的10e-的化合物。由于A的原子序數(shù)小于6 ，則A為H元素。一般情況下，原子序數(shù)越大，元素的電負(fù)性越大，元素的第一電離能就越大。但是由于N原子核外的電子排布處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以去第一電離能比O還要大些。因此C、N、O三元素的第一電離能大小關(guān)系為：N>O>C或C<O<N。三種元素形成的10e-的化合物是CH4、NH3、H2O。由于N、O電負(fù)性大，原子半徑小，所以在NH3、H2O的分子之間除了存在分子間作用力外還存在氫鍵，而CH4的分子之間只存在分子間作用力。因此甲烷的沸點(diǎn)最低；

（5）A．由晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知：在該晶胞中含有K+：8×1/8+6×1/2=4;O2-:1＋12×1/4=4．所以K+：O2-=1:1；在一個(gè)晶胞中含有KO2，正確；

B．晶體中每個(gè)E＋周圍有6個(gè)O2-，每個(gè)C2-周圍有6個(gè)K＋，錯(cuò)誤；

C．晶體中與每個(gè)E＋距離最近的E＋有（8×3）÷2=12個(gè)，錯(cuò)誤；

D．在晶體中，假設(shè)0價(jià)O為x，－2價(jià)O為y。則x＋y=2;0+(-2)y=-1．解得x=3/2，y=1/2，所以0價(jià)O與－2價(jià)O的數(shù)目比為3:1，正確；

E．O2-電子數(shù)為17，與N2電子數(shù)為14．所以二者不能互為等電子體，錯(cuò)誤。