Question

已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E。B原子的p轨道半充满，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的。D原子得到一个电子后3p轨道全充满。A^＋比D原子形成的离子少一个电子层。C与A形成A₂C型离子化合物。E的原子序数为26，E原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）

（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为____________________________。

（2）C的氢化物分子是             （填“极性”或“非极性”）分子。

（3）化合物BD₃的分子空间构型是           。中心原子的杂化方式为            。

（4）金属E单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞如上图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的E原子个数之比为         。

Answer

（1）Na＜S＜P＜Cl （2）极性 （3）三角锥形 sp3（4） 1∶2

【解析】试题分析：B原子的p轨道半充满，外围电子排布式应为ns2np3，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，由于氨气分子之间存在氢键，沸点高于同主族其它气态氢化物，则B为P元素；D原子得到一个电子后3p轨道全充满，原子的电子排布式应为1s22s22p63s23p5，故D为Cl元素；A+比D原子形成的离子少一个电子层，则A为Na元素；C与A形成A2C型离子化合物，则C为第ⅥA主族元素，根据核电荷数A＜B＜C＜D＜E可知，C为S元素；E的原子序数为26，则为Fe元素。

（1）同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，P元素原子3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能的顺序为：Na＜S＜P＜Cl；

（2）C的氢化物为H2S，分子立体构型和水分子相似，为V形，分子中正负电荷中心不重叠，为极性分子；

（3）PCl3中含有3个δ键，孤电子对数为，所以分子的空间构型是平三角锥形，中心原子的杂化方式为sp3；

（4）体心立方晶胞实际含有的铁原子个数为，面心立方晶胞中实际含有的E原子个数为，故二者含有原子数目之比为2：4=1：2。

【考点定位】本题主要是是对物质结构的考查，涉及电离能、分子极性、空间构型、晶胞计算等

【名师点晴】推断元素的种类是解答本题的关键，需要学生具备扎实的基础，难度中等。难点是晶胞结构分析与计算，注意均摊法的灵活应用。注意电离能的含义和比较规律，①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1≤I2≤I3…)。