Question

【化学选修2：物质结构与性质】四种常见元素的性质或结构信息如下表，根据信息回答有关问题。

元素	A	B	C	D
性质或结 构信息	原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对电子	原子的M层有1对成对的p电子	原子核外电子排布为：[Ar]3d^104s^x，有+1、+2两种常见化合价	有两种常见氧化物，其中一种是冶炼金属工业的常用还原剂

（1）A元素与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为            （用元素符号表示）；试解释原因                    。

（2）B元素的低价氧化物分子中心原子的杂化方式为          ，B元素的最高价氧化物分子的VSEPR构型为           ；B元素与D元素形成分子空间构型为            ；

（3）D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点           （填“高”或“低”），其原因是                        ；

（4）往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，观察到的现象为               ；后一现象的离子方程式为：                     。

（5）C晶体的堆积方式如图所示，设晶胞边长为a cm，阿伏伽德罗常数用N_A表示，则晶胞中C原子的配位数为              ，C晶体的密度为              g·cm^—3（要求写表达式，可以不简化）。

Answer

（1）N＞O＞C；N电子排布为半满结构，第一电离能异常增大。

（2）sp2杂化；平面三角形；直线型

（3）低；CO2是分子晶体，SiO2是原子晶体

（4）先生成蓝色沉淀，后沉淀溶解，最后得到深蓝色溶液；

Cu(OH)2+4NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH-（5）12；（64×4）/（NAa3）

【解析】

试题分析：A原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子，则A是氮元素。B原子的M层有1对成对的p电子，则B是S元素。C原子核外电子排布为[Ar]3d104sx，有+1、+2两种常见化合价，所以C是铜。D有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂，则D是碳元素。

（1）非金属性越强，第一电离能越大。但氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于氧元素，则第一电离能大小顺序为N>O>C。

（2）B元素的低价氧化物分子是SO2，中心原子S原子还有一对孤对电子对，价层电子对数是3，所以杂化方式为sp2；B元素的最高价氧化物分子是三氧化硫，分子中S元素的价层电子对数是3，则其VSEPR构型为平面三角形；B元素与D元素形成分子CS2的结构与CO2相似，空间构型为直线形；

（3）D元素最高价氧化物CO2是分子晶体，而同主族相邻元素最高价氧化物二氧化硅是原子晶体，因此CO2的熔点低于二氧化硅的的熔点。

（4）铜离子能与氨气形成配位健，则往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，观察到的现象为先生成蓝色沉淀，后沉淀溶解生成深蓝色溶液，反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3·H2O＝[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH-；

（5）铜是面心立方最紧密堆积，则根据晶胞结构可知铜原子的配位数为12。晶胞中铜原子的个数8×1/8+6×1/2＝4。立方体的边长是acm，所以，解得ρ＝。

考点：考查元素的原子结构与性质的关系，杂化方式的判断，分子空间构型的判断等，晶胞的计算