Question

A、B、C、D、E、F六种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。元素A是原子半径最小的元素；B元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道(能级)；D元素原子的已成对电子总数是未成对电子总数的3倍；E与D处于同一主族；F位于ds区，且原子的最外层只有1个电子。

(1)E⁺离子的电子排布式是             。

(2)B、C、D元素的第一电离能由大到小的顺序是                 。

(3)B、C元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子，则B的这种氢化物的化学式是           ；B、C的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是              。

(4)A、B、D可形成分子式为A₂BD的某化合物，则该化合物分子中B原子的轨道杂化类型是             ；1 mol该分子中含有π键的数目是           。

(5)C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是               ，C原子的配位数是              。

Answer

(1)1s22s22p63s23p63d10｛或[Ar] 3d10｝

(2)N＞O＞C

(3)C2H6；氮的氢化物(N2H4)分子间存在氢键

(4)sp2；1 mol或1NA；

(5)Cu3N；6

【解析】试题分析：A、B、C、D、E五种元素均位于周期表的前四周期，且原子序数依次增大。元素A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B的基态原子中电子占据了四种能量不同的原子轨道，原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为碳元素；D位于第2周期，其原子核外成对电子数是未成对电子数的3倍，原子核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素；E与D处于同一主族，则E为S元素；F位于ds区，且原子的最外层只有1个电子，则E为Cu。

(1)铜为29号元素，Cu+离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，故答案为：1s22s22p63s23p63d10；

(2)同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；

(3)C、N两元素均可形成含18个电子氢化物分子，其氢化物分子分别以X、Y表示，则X为C2H6、Y为N2H4，N2H4分子之间存在氢键，C2H6分子之间无氢键，二者沸点相差较大，故答案为：C2H6；N2H4分子之间存在氢键，C2H6分子之间无氢键；

(4)A、B、D可形成分子式为A2BD的某化合物为H2CO，结构简式为HCHO，分子中C原子的价层电子对数=3+×(4-2×2-2)=3，杂化类型为sp2；1个分子中含有1个1π键，1mol该分子中含有π键的数目为1NA，故答案为：1NA；

(5)原子为研究，与相邻的原子处于棱中心，每个顶点为8个晶胞共用，棱中心原子为4个晶胞共用，故C原子配位数为=6，故答案为：Cu3N；6。

【考点定位】考查核外电子排布、电离能、氢键、杂化方式、化学键、晶胞计算

【名师点晴】本题是对物质结构的考查，推断元素是解题关键，涉及核外电子排布、电离能、氢键、杂化方式、化学键、晶胞计算等，是对学生综合能力的考查。孤对电子是指未参与形成化学键的成对电子，对于孤对电子的判定：主要是看与中心原子成键的配位原子数，一般中心原子达8电子稳定结构时，最外层上有4对电子，当与中心原子成键的配位原子少于4个时，中心原子就会有孤对电子存在，配位原子为4个或多于4个时，则中心原子则不会有孤对电子存在了。