Question

A、B、C、D四种元素处于同一周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，C的电负性介于A、B之间，D与B相邻．
（1）C原子的价电子排布式为______；
（2）A、B、C三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是（写元素符号）______；
（3）B的单质分子中存在______个π键；
（4）D和B形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物，该化合物属于晶体，其硬度比金刚石______（填“大”或“小”）；
（5）A的气态氢化物的沸点在同族中最高的原因是______．

Answer

A、B、C、D四种元素处于同一周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，考虑氢键，有关的元素有O、N、F，可以确定在第二周期；
B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，可以确定B是N元素，因为F、O无含氧酸；
若A是O元素，则找不到C，所以A是F元素，则C是O元素．D与B相邻，所以D是C元素；
故A是氟元素，B是氮元素，C是氧元素，D是碳元素．
【解析】
A、B、C、D四种元素处于同一周期，在同族元素中，A的气态氢化物的沸点最高，考虑氢键，有关的元素有O、N、F，可以确定在第二周期；
B的最高价氧化物对应的水化物的酸性在同周期中是最强的，可以确定B是N元素，因为F、O无含氧酸；
若A是O元素，则找不到C，所以A是F元素，则C是O元素．D与B相邻，所以D是C元素；
故A是氟元素，B是氮元素，C是氧元素，D是碳元素．
（1）C是氧元素，核外有8个电子，价电子排布式为2s22p4，故答案为：2s22p4；
（2）同一周期内主族元素的第一电离能从左到右在总体增大的趋势中有些曲折．当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时，原子的能量较低，元素的第一电离能较大．由于N元素的2p能级3个轨道处于半满，所以第一电离能较O元素的高，所以 A、B、C三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是A＞B＞C，即F＞N＞O，
故答案为：F＞N＞O；
（3）B是氮元素，其单质为氮气，分子中存在三键，为1个δ键，2个π键，故答案为：2；
（4）B是氮元素，D是碳元素，D和B形成一种超硬、耐磨、耐高温的新型化合物，该化合物属于原子晶体，碳氮键比碳碳键的键长小、键能大，所以比金刚石的硬度大、沸点高，
故答案为：大；
（5）A是氟元素，其氢化物为氟化氢，由于氟元素电负性很强，HF分子之间可以形成氢键从而使熔沸点升高，
故答案为：HF分子之间可以形成氢键从而使熔沸点升高．