Question

（15分）有A、B、C、D、E五种原子序数均小于30且依次增大的元素。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：

（1）C、D形成的化合物化学式为______，A的单质分子中π键的个数为________。

（2）B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是_____________。

（3）A、B、C三种元素的第一电离能由大到小的顺序为______（用元素符号表示)。

（4）向E单质与适量浓硫酸反应后的溶液中逐滴加入A的最简单气态氢化物的水溶液，看到的现象是____________。

（5）A的最简单氢化物分子易与H^＋结合生成空间正四面体形的阳离子，而A与C形成的分子却难与H^＋结合，原因是_____________。

（6）C和D形成的化合物的晶胞结构如上图所示，已知晶体的密度为ρ g·cm^－3，阿伏加德罗常数为N_A，则晶胞边长a＝________cm（用ρ、N_A的计算式表示) 。

Answer

（1）CaF2 （2分） 2（2分） （2）H2O分子间存在氢键 （2分）

（3）F＞N＞O（2分） （4）先生成蓝色沉淀，后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色溶液（2分）

（5）电负性F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F，导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引力增强，难以形成配位键，故NF3难与H+结合。（2分) （6） （3分)

【解析】

试题分析：有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30），A的基态原子2p能级有3个单电子，原子核外电子排布为1s22s22p3，则A是N元素；C的基态原子2p能级有1个单电子，且C的原子序数大于A，其原子核外电子排布为1s22s22p5，所以C是F元素，结合原子序数可推知B是O元素；E原子核外有成单电子，其次外层有3个能级且均排满电子，且原子序数小于30，则E处于第四周期，其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1，则E是Cu元素；D与E同周期，价电子数为2，则D是Ca元素。

（1）根据以上分析可知C、D形成的化合物化学式为CaF2；氮气的结构式为：N≡N，所以氮气分子中含有一个σ键两个π键，即A的单质分子中π键的个数为2。

（2）水分子间能存在氢键，氢键比范德华力更强，H2O的沸点是同族元素中最高的。

（3）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但N元素2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于同周期相邻元素，因此第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O。

（4）铜离子能和一水合氨反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜能和氨气反应形成络合物，所以实验现象是先生成蓝色沉淀，后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色溶液。

（5）由于电负性F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F，导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引力增强，难以形成配位键，故NF3难与H+结合。

（6）F和Ca形成的化合物为CaF2，由晶胞结构可知，晶胞中白色球数目＝8、黑色球数目＝8×1/8+6×1/2＝4，白色球为F、黑色球为Ca，则晶胞质量＝4×78/NAg＝312/NAg，晶胞的体积＝，故晶胞边长a＝。

考点：考查核外电子排布、氢键、配位健、电离能、晶胞计算等