Question

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a 的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：

（1）b、c、d中第一电离能最大的是        （填元素符号），e的价层电子轨道示意图为         。

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为          ；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是                （填化学式，写出两种）。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是           ；酸根呈三角锥结构的酸是                   。（填化学式）

（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为                  。

（5）这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。该化合物中，阴离子为              ，阳离子中存在的化学键类型有           ；该化合物加热时首先失去的组分是              ，判断理由是                  。

Answer

（1）N ；

（2）sp3；H2O2、N2H4

（3）HNO2、HNO3；H2SO3（4）+1

（5）SO42—共价键和配位键 H2O H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱

【解析】试题分析：根据题意知，周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其电子层数相同，则a为氢元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，则b为氮元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则c为氧元素；d与c同主族，则d为硫元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e为铜元素。

（1）根据上述分析，b、c、d分别为N、O、S，同周期由左向右第一电离能呈递增趋势，但当元素的原子轨道呈全满、全空、半充满状态时，较稳定；同主族由上到下第一电离能逐渐减小，氮原子2p轨道为半充满状态，较稳定，则N、O、S中第一电离能最大的是N；e为铜元素，价层电子轨道示意图为。

（2）a为氢元素，和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为氨分子，中心原子的杂化方式为sp3；分子中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4、C2H6等。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3。

（4）根据O和Cu形成的离子化合物的晶胞结构判断，该化合物的化学式为Cu2O，e离子的电荷为+1。

（5）根据题给信息知，这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，为硫酸根离子；阳离子呈轴向狭长的八面体结构结合图2知，则该化合物的化学式为[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4。该化合物中阴离子为SO42—，阳离子中存在的化学键类型有共价键和配位键；该化合物加热时首先失去的组分是H2O，判断理由是H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱。

【考点定位】考查晶胞的计算，化学键的判断，电离能的比较，杂化轨道类型的判断等知识。

【名师点睛】本题考查晶胞的计算，化学键的判断，电离能的比较，杂化轨道类型的判断等知识。根据题意知，周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其电子层数相同，则a为氢元素；b的价电子层中的未成对电子有3个，则b为氮元素；c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则c为氧元素；d与c同主族，则d为硫元素；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e为铜元素，据此解答即可。