Question

前四周期A、B、C、D、E、F、G原子序数依次增大，A元素的质子数和质量数相等，B元素具有三个能级且所排电子数相同，D元素2p能级上电子数是2s能级的两倍；D和E相邻且同主族。F是第四周期未成对电子最多的原子，G是目前使用量最多的金属。

请回答下列问题：(用推出的元素符号或者化学式作答)

（1）F的价电子排布式为          ，B、C、D三种元素的第一电离能从大到小的顺序为             。

（2）中B原子的杂化方式为          ，该离子的空间构型为________

（3）写出一种由A、C、D组成且既含离子键又含共价键的物质的化学式           ，化合物ABC中σ键和π键数目之比为           ，C的气态氢化物在一定的压强下，测得的密度比该压强下理论密度略大，请解释原因                   。

（4）E和G形成的某种晶胞如下图所示：其中白球表示E，黑球表示G。则该物质的化学式为                   ，假设该晶胞的密度为ρ g/cm³，用N_A表示阿伏加德罗常数，则该晶胞中距离最近的G原子之间的距离为           cm 。

Answer

（1）3d54s1；N>O>C

（2）sp2杂化；平面正三角形

（3）NH4NO3或者NH4NO2；1∶1；NH3通过氢键形成“缔合”分子，导致相对分子质量增大，分子间作用力增强，分子间距离减小，导致密度反常增大。

（4）FeS；

【解析】试题分析：前四周期A、B、C、D、E、F、G原子序数依次增大，A元素的质子数和质量数相等，A为H元素；B元素具有三个能级且所排电子数相同，B为C元素；D元素2p能级上电子数是2s能级的两倍，D为O元素，则C为N元素；D和E相邻且同主族，E为S元素。F是第四周期未成对电子最多的原子，F为Cr元素，G是目前使用量最多的金属，G为Fe元素。

（1）F为Cr元素，价电子排布式为3d54s1，N元素的2p为半充满状态，较为稳定，第一电离能最大，B、C、D三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N>O>C，故答案为：3d54s1；N>O>C；

（2）C中C原子与3个O原子相连，孤电子对数=×(4+2-2×3)=0，,杂化方式为sp2杂化，该离子的空间构型为平面正三角形，故答案为：sp2杂化；平面正三角形；

（3）NH4NO3或者NH4NO2由A、C、D组成且既含离子键又含共价键的物质，化合物HCN的结构为H—C≡N，含有2个σ键和2个π键，数目之比为1:1；NH3通过氢键形成“缔合”分子，导致相对分子质量增大，分子间作用力增强，分子间距离减小，导致密度反常增大，故答案为：NH4NO3或者NH4NO2；1∶1；NH3通过氢键形成“缔合”分子，导致相对分子质量增大，分子间作用力增强，分子间距离减小，导致密度反常增大；

（4）白球的数目为8×+6×=4，黑球的数目为4，个数比为1:1，化学式为FeS；1mol晶体的质量为88g，含有个晶胞，设晶胞的边长为x，则×x3×ρ g/cm3=88g，则x=cm，根据晶胞结构图，晶胞中距离最近的G原子之间的距离为晶胞面对角线的一半，因此晶胞中距离最近的G原子之间的距离为cm，故答案为：FeS；。

考点：考查了晶胞的计算；元素周期表和元素周期律；核外电子排布，原子的杂化类型等相关知识。