Question

（12分）【化学—物质结构与性质】前36号元素A、B、C、D的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C最外层电子数是电子层数的三倍。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均全充满。请回答下列问题：

（1）A、B、C第一电离能由小到大的顺序为______；基态D原子的价电子排布式为______。

（2）BC₃^-的空间构型为_______。

（3）1 molAB^-中含有的键数目为________个。

（4）已知镧镍合金LaNi_n晶胞（结构如图）体积为9．0×10^-23cm²，，储氢后形成LaNi_nH_3．5合金（晶胞体积不变，则n=________；氢在合金中的密度为________g/cm²（保留小数点后三位数字）。

Answer

（1）C＜O＜N； 3d104s1。

（2）平面三角形。

（3）1.204×1024（或2NA）。

（4）5； 0.065g/cm3。

【解析】

试题分析：根据题意知第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，则A为碳元素；B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，则B为氮元素；C最外层电子数是电子层数的三倍，则C为氧元素；D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均全充满，则D为铜元素。（1）同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，特例：IIA＞IIIA，VA＞VIA，故C、N、O第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；D为铜元素，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1。（2）根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论判断NO3-的空间构型为平面三角形。（3）CN-和N2互为等电子体，则1 molCN-中含有的键数目为1.204×1024（或2NA）个。（4）结合晶胞的结构利用切割法计算。1个晶胞中含镍原子数：8×1/2+1=5，含镧原子数：8×1/8=1，则储氢后形成LaNinH3．5合金中n=5；由知LaNinH3．5知1mol晶胞中含氢的质量为3.5g，则氢在合金中的密度为3.5g /9．0×10-23cm3NA=0.065g/cm3。

考点：考查物质结构与性质，涉及原子结构与元素的性质，化学键与分子结构以及晶胞的计算。