Question

［化学—选修3：物质结构与性质］(15分)

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；D原子L电子层上有2对成对电子；E^＋原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。

请填写下列空白。

（1）E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。

（2）B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________（填元素符号），其原因为______。

（3）B₂A₄是重要的基本石油化工原料。B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为__________；1 mol B₂A₄分子中含__________molσ键。

（4）已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物，化合物的化学式，甲为__________，乙为_____________；高温时，甲易转化为乙的原因为__________________。

Answer

（15分）（1）1s22s22p63s23p63d104s1（2分）

（2）C＜O＜N（2分） 同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现逐渐增大的趋势，但氮元素最外层电子达到半满的稳定构型，其第一电离能大于氧元素（2分）

（3）sp2杂化（2分） 5（2分）

（4）CuO（2分） Cu2O（2分）Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态，较稳定，所以高温时，CuO易转化为Cu2O（1分）

【解析】

试题分析：根据题意可推知A是H；B是C；C是N；D是O；E是Cu。（1）29号元素Cu元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1; （2）一般情况下，同一周期的元素，原子序数越大，其电负性就越大，第一电离能也大。但是当原子核外的电子处于该轨道的全充满、半充满或全空时是稳定的状态，失去电子较难，第一电离能大于其后边相邻的元素，所以B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C＜O＜N；（3）C2H4是重要的基本石油化工原料。B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为sp2杂化；1 mol B2A4分子中含4mol的C—Hσ键,1mol的C—Cσ键，所以共含5molσ键。（4）在甲中含有黑球：4个，含有白球;8×1/8+6×1/2=4,所以n(Cu)：n(O)=4：4=1:1，因此该物质的化学式是CuO；在乙中，含有黑球：4个，含有白球：8×1/8+1=2，n(Cu)：n(O)=4:2=2:1,所以该物质的化学式是Cu2O。高温时，甲易转化为乙的原因为Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态，较稳定，所以高温时，CuO易转化为Cu2O。

考点：考查元素的推断、元素的第一电离能的比较、物质分子中原子的杂化、含有化学键的类型及晶体化学式的确定、稳定性的比较的知识。