Question

选做题：有A、B、C、D、E、F六种元素，B原子得到一个电子后3P轨道全充满，A⁺比B形成的简单离子少一个电子层，C原子的P轨道半充满，它形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零，E在其最高价氧化物中的质量分数为46.67%；F元素的核电荷数为26．请回答：
（1）元素x与C、B均相邻，比较C、x元素的第一电离能I_l（c）______I_1（x）．
（2）写出F元素原子的核外电子排布式______．
（3）位于C元素上周期同主族元素的氢化物沸点最高的原因是______，其分子中心原子的杂化方式为______，空间构型______．
（4）D的最高氧化物是______分子（填“极性”或“非极性”），lmol这种氧化物分子中含有______mol 1T键，E的最高价氧化物的晶体类型是______．

Answer

B原子得到一个电子后3P轨道全充满，则B原子电子排布式应为1S22S22P63S23P5，则B为氯元素；A+比B形成的简单离子少一个电子层，则A+核外有10个电子，故A为钠元素；C原子的p轨道半充满，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，电子排布式应为1S22S22P63S23P3，为P元素，不可能是氮元素，否则沸点不是最低；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零，则E最外层电子数为4，E在其最高价氧化物中的质量分数为46.67%，令E的相对分子质量为x，则=46.67%，解得x=28，故E为硅元素，则D为碳元素；F元素的核电荷数为26，则F为铁元素．
（1）磷元素原子3p能级含有3个电子，为半满稳定状态，第一电离能大于相邻元素第一电离能．
（2）根据核外电子排布规律书写．
（3）氮元素的电负性很强，氨气分子之间形成氢键；根据化学键及孤对电子对判断杂化方式与空间结构．
（4）二氧化碳为直线型对称结构，是非极性分子；二氧化碳分子中含有2个σ键、2个π键；SiO2属于原子晶体．
【解析】
B原子得到一个电子后3P轨道全充满，则B原子电子排布式应为1S22S22P63S23P5，则B为氯元素；A+比B形成的简单离子少一个电子层，则A+核外有10个电子，故A为钠元素；C原子的p轨道半充满，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，电子排布式应为1S22S22P63S23P3，C为P元素，不可能是氮元素，否则沸点不是最低；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零，则E最外层电子数为4，E在其最高价氧化物中的质量分数为46.67%，令E的相对分子质量为x，则=46.67%，解得x=28，故E为硅元素，则D为碳元素；F元素的核电荷数为26，则F为铁元素．
故A为钠元素，B为氯元素，C为P元素，D为碳元素，E为硅元素，F为铁元素．
（1）B为氯元素，C为P元素，元素x与C、B均相邻，则x为硫元素，磷元素原子3p能级含有3个电子，为半满稳定状态，第一电离能大于相邻元素第一电离能，所以C、x元素的第一电离能Il（c）＞I1（x）．
故答案为：＞．
（2）F为铁元素，原子核外有26个电子，核外电子排布式为1S22S22P63S23P63d64S2．
故答案为：1S22S22P63S23P63d64S2．
（3）氮元素的电负性很强，氨气分子之间形成氢键，所以沸点最高；氨气分子中氮原子成3个N-H键，N原子有1对孤对电子对，杂化轨道数为1+3=4，采取sp3杂化，空间结构为三角锥型．
故答案为：氨气分子之间形成氢键；sp3；三角锥型．
（4）D为碳元素，D的最高氧化物是二氧化碳，为直线型对称结构，是非极性分子，二氧化碳分子中碳原子与氧原子之间形成双键，双键为1个σ键、1个π键，所以分子中含有2个σ键、2个π键，lmol二氧化碳分子中含有2molπ键；E的最高价氧化物是SiO2，属于原子晶体．
故答案为：非极性；2，原子晶体．