Question

（18分）A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。B的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同，B位于元素周期表的S区。C元素原子的外围电子层排布式为ns^n—1np^n—1。D原子M能层为全充满状态，且最外层无成对电子，E的化合物种类最多。请回答下列问题：

（1）写出D基态原子的电子排布式                   ；

（2）A的常见氢化物AH₃  的VSEPR模型为       

（3）已知A和C形成的化合物X中每个原子的最外层均为8电子稳定结构，则X的化学式为         ，X是一种超硬物质，耐磨损、抗腐蚀能力强，

推测X的晶体类型为        。

（4）E的最高价氧化物的结构式为          中心原子的杂化方式为            。

（5）B的单质与A的最高价含氧酸的稀溶液反应，能将A还原至最低价态，写出该反应的化学方程式                                                            。

（6）TiO₂的天然晶体中，最稳定的一种晶体结构如下图，黑球表示         原子。

（7）二茂铁(C₅H₅)₂Fe是Fe²⁺与环戊二烯基离子结合形成的小分子化合物，该化合物中Fe²⁺与环戊二烯基离子之间以               （填“离子键”、“金属键”、“配位键”、“氢键”、“范德华力”）相结合。

Answer

(1)1s22s22p63s23p63d104s1 (2)四面体形 （3）Si3N4 原子晶体 （4）O＝C＝O；sp杂化

（5）4Mg+10HNO3（稀）＝4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O （6）Ti （7）配位键

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素。已知A原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，所以A是氮元素。B 的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同，B位于元素周期表的S区，因此B是Mg。C元素原子的外围电子层排布式为nsn—1npn—1，这说明C的最外层电子数是4个，且位于第三周期，因此C是硅。D原子M能层为全充满状态，且最外层无成对电子，所以D是铜元素。E的化合物种类最多，则E是碳元素。

（1）铜的原子序数是29，则铜元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；

（2）A的常见氢化物为NH3，氮元素的孤对电子是（5—1×3）÷2＝1，这说明氮元素的价层电子对数是4，则氨气 的VSEPR模型为四面体形。

（3）已知N和Si形成的化合物X中每个原子的最外层均为8电子稳定结构，这说明N是—3价，硅是＋4价，所以X的化学式为Si3N4。该物质是一种超硬物质，耐磨损、抗腐蚀能力强，因此X的晶体类型为原子晶体。

（4）碳元素的最高价氧化物是CO2，其结构式为O＝C＝O；CO2是直线型结构，则中心原子的杂化方式为sp杂化。

（5）B的单质与A的最高价含氧酸的稀溶液反应，能将A还原至最低价态，即有硝酸铵生成，所以该反应的化学方程式为4Mg+10HNO3（稀）＝4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。

（6）黑球位于顶点和体心处，则黑球个数是8×1？8+1＝2，白球有4×1/2+2＝4，元素黑球表示Ti原子。

（7）二茂铁(C5H5)2Fe是Fe2+与环戊二烯基离子结合形成的小分子化合物，由于亚铁离子含有配位健，则该化合物中Fe2+与环戊二烯基离子之间以配位键相结合。

考点：考查元素推断的有关应用与判断