Question

(12分)【化学——物质结构与性质】

有A、B、C、D、E五种元素(A、B、C、D、E分别代表元素符号)，其中A元素原子核内只有一个质子；B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1；C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；D位于B的下一周期，在同周期元素形成的简单离子中，D形成的简单离子半径最小；E的基态原子中电子排布在三个能级上，且这三个能级所含电子数均相同。  

（1）A、E形成的化合物E₂A₂每个分子中键和键数目之比为________，B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用实际元素符号表示)。

（2）BA₃易液化的主要原因是__________________。离子中B原子轨道的杂化类型为__________。

（3）写出D元素基态原子的价电子排布式______________。

（4）E的一种单质晶胞结构如图，晶胞的边长为。该晶体的密度为________g(N_A表示阿伏加德罗常数，E的相对原子质量为b)。

Answer

（12分）

（1）3:2（2分）；N > O > C（2分）

（2）NH3分子间易形成氢键（2分）；sp2（2分）

（3）3s23p1（2分）

（4）8b/a3NA（2分）

【解析】

试题分析：A元素原子核内只有一个质子，则A为H元素；B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1，则B基态原子的电子排布为1s22s22p3，B为N元素；C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则C为O元素；D位于B的下一周期，D位于第三周期，在同周期元素形成的简单离子中，D形成的简单离子半径最小，则D为Al元素；E的基态原子中电子排布在三个能级上，且这三个能级所含电子数均相同，则E基态原子的电子排布为1s22s22p2，E为C元素。

（1）A、E形成的化合物E2A2的结构式为H‾—C≡C—H，键和键数目之比为3:2；因为N元素2p能级排布3个电子，更稳定，所以B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N > O > C

（2）因为N原子半径小而电负性大，所以NH3分子间易形成氢键，因此NH3易液化；NO3‾中N原子与O原子形成了3个键，所以N原子的杂化类型为sp2

（3）D为Al元素，所以价电子排布式为：3s23p1

（4）根据切割法，一个晶胞含碳原子数目为：8×1/8+6×1/2+4=8，则该晶体的密度=8b/ NA÷a3 g/cm³=8b/a3NA g/cm³。

考点：本题考查元素的推断、化学键的判断、第一电离能的比较、氢键、杂化类型、晶胞的计算。