Question

A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期常见元素，其原子序数依次增大。已知：

A      单质在自然界中硬度最大

B      原子中s能级与p能级电子数相等且有单电子

C      C在B的下一周期，C的电离能数据（kJ ·mol^-1）为：I₁=738  I₂=1451  I₃=7732  I₄=10540

D      单质密度小，较好的延展性，广泛用于食品包装，D的氧化物是两性氧化物

E      单质是一种常见金属，与B元素能形成黑色和砖红色两种氧化物

（1）常温下,某气态单质甲分子与AB分子互为等电子体，则一个甲分子中包含   　　　　　  个π键。

（2）关于B的氢化物，中心原子的杂化类型是      ，分子的空间构型       ，其

熔沸点比与它同主族的下一周期元素的氢化物的熔沸点高，原因是                                                      。

（3）D元素原子核外有    　　　    种运动状态不同的电子。当C单质、D单质和NaOH溶液形成原电池时，该原电池的负极的电极反应式为：         　　　　　　　                。

（4）E元素基态原子的价电子排布式                 。E晶体中微粒的堆积方式是 　　　

               。

Answer

（11分）（1）2 （1分）

（2）sp3 （1分）    V形（1分） 水分子间存在氢键（1分）

（3）13（1分）   Al —3e-＋4OH-=AlO2-＋2H2O(2分)

（4）1s22s22p63s23p63d104s1或［Ar］3d104s1 （2分） 面心立方最密堆积（2分）

【解析】

试题分析：单质在自然界中硬度最大，则A是碳元素。原子中s能级与p能级电子数相等且有单电子，且原子序数大于碳元素的，这说明B应该是氧元素。根据C的电离能数据可知，C应该是第ⅡA族元素，且位于B的下一周期，所以C是Mg元素。单质密度小，较好的延展性，广泛用于食品包装，D的氧化物是两性氧化物，这说明D应该是Al元素。单质是一种常见金属，与B元素能形成黑色和砖红色两种氧化物，因此E是铁元素。

（1）原子数和电子数分别都相等的互为等电子体，气态单质甲分子与AB分子互为等电子体，则甲应该是氮气。氮气中含有三键，而三键中含有2个π键。

（2）根据价层电子对互斥理论可知，水分子中氧原子含有的孤对电子对数是（6－2×1）÷2＝2，所以水是B形结构，氧原子是sp3杂化。水分子间存在氢键，因此其熔沸点比与它同主族的下一周期元素的氢化物的熔沸点高。

（3）铝元素核外电子数是13个，则就有13种运动状态不同的电子。镁的金属性虽然强于铝的金属性，但镁和氢氧化钠溶液不反应，而铝可以，所以在该原电池中铝是负极，电极反应式是Al —3e-＋4OH-=AlO2-＋2H2O。

（4）根据构造原理可知，铁元素基态原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或［Ar］3d104s1，其晶体中微粒的堆积方式是面心立方最密堆积。

考点：考查等电子体、共价键、杂化轨道、空间构型、氢键、电极反应式以及核外电子排布式