Question

【化学——选修物质结构与性质】已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A、E原子的最外层电子数均等于其周期序数，E原子的电子层数是A的3倍；B原子核外电子有6种不同的运动状态，S轨道电子数是P轨道电子数的两倍；D原子L层上有2对成对电子。请回答下列问题：

（1）E元素基态原子的电子排布式为___________________________。

（2）B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_____________(填元素符号)。

（3）D元素与氟元素相比，电负性：D_______________F(填“＞”、“=”或“<”)。

（4）BD₂在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。该晶体的类型属于___________________(选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体，该晶体中B原子轨道的杂化类型为_____________。l mol B₂A₂分子中含键的数目是_________________。

（5）光谱证实单质E与强碱溶液反应有[E(OH)₄]^—生成，则[E(OH)₄]^—中存在____________。

a．共价键     b．配位键     c．σ键     d．π键

Answer

(15分)（1）1s22s22p63s23p1(2分)（2）C、O、N (2分)

（3）＜ (2分)（4） 原子 sp3 3NA(或1.806×1024)(各2分)（5） abc(3分)

【解析】试题分析：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，B原子核外电子有6种不同的运动状态，S轨道电子数是P轨道电子数的两倍，则B原子核外有6个电子，则B为碳元素；D原子L层上有2对成对电子，则D原子电子排布式为1s22s22p4，所以D为氧元素；C原子序数介于碳元素与氧元素之间，则C为氮元素；原子序数A＜B，B为碳元素，A原子的最外层电子数等于其周期序数，则A为氢元素；E原子的最外层电子数等于其周期序数，E原子的电子层数是A的3倍，E为铝元素；所以A为氢元素；B为碳元素；C为氮元素；D为氧元素；E为铝元素；

（1）E为铝元素，原子核外有13个电子，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1；

（2）B为碳元素；C为氮元素；D为氧元素，同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O＞C，由于氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为C、O、N；

（3）D为氧元素，同周期自左而右电负性增大，所以电负性O＜F；

（4）BD2是CO2，由晶体结构图可知，大球为碳原子，小球为氧原子，每个碳原子周围有4个氧原子，每个氧原子周围有2个碳原子，晶体中不存在CO2分子，故在高温高压下所形成的晶体为原子晶体，该晶体中C原子轨道的杂化数为4，碳原子采取sp3杂化；B2A2为C2H2，C2H2的结构式为H-C≡CH，单键为δ键，三键含有1个δ键、2个π键，1个C2H2分子中含有3个δ键，所以l molC2H2分子中含σ键的数目是3 NA(或1.806×1024)；

（5）E为铝元素，光谱证实单质E与强碱溶液反应有[Al(OH)4]-生成，[Al(OH)4]-中氧原子与氢原子之间为共价键，是单键，属于δ键，铝离子与氢氧根离子之间形成配位键，配位键也属于共价键．所以，[Al(OH)4]-中存在共价键、配位键、δ键；故选abc。

【考点定位】以元素推断为载体，考查原子结构、电负性、电离能、化学键与晶体结构

【名师点晴】根据结构推断元素是解题关键；A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，B原子核外电子有6种不同的运动状态，S轨道电子数是P轨道电子数的两倍，则B原子核外有6个电子，则B为碳元素；D原子L层上有2对成对电子，则D原子电子排布式为1s22s22p4，所以D为氧元素；原子序数A＜B，B为碳元素，A原子的最外层电子数等于其周期序数，则A为氢元素；E原子的最外层电子数等于其周期序数，E原子的电子层数是A的3倍，E为铝元素。