Question

有A、B、C、D、E五种元素。其相关信息如下

元素	相关信息
A	A原子的1s 轨道上只有l 个电子
B	B是电负性最大的元素
C	C的基态原子2p轨道中有三个未成对电子
D	D是主族元素且与E同周期，其最外能层上有两个运动状态不同的电子
E	E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物

请回答下列问题：

（1）写出E元素原子基态时的电子排布式__。

（2）C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能_____（填“大”或“小”）。

（3）CA₃分子中C原子的杂化轨道类型是__。

（4）A、C、E三种元素可形成[E(CA₃)₄]²⁺配离子，其中存在的化学键类型有_____（填序号）。

① 配位键   ② 金属键   ③ 极性共价键   ④非极性共价键   ⑤ 离子键   ⑥ 氢键

若[E(CA₃)₄]²⁺具有对称的空间构型，且当[E(CA₃)₄]²⁺中的两个CA₃被两个Cl^-取代时，能得到两种不同结构的产物，则[E(CA₃)₄]²⁺的空间构型为_______（填字母）

a．平面正方形     b．正四面体      c.三角锥形       d. V 形

（5）B与D可形成离子化合物，其晶胞结构如下图所示。其中D离子的配位数为____, 若该晶体的密度为ag/cm³，则B与D间最短距离是______cm （写出表达式即可）。

  

Answer

1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) 大 sp3 ①③ a 8 ×

【解析】A原子的1s轨道上只有一个电子，则A是H元素；B是电负性最大的元素，则B为F元素；C的基态原子2p轨道有三个未成对电子，则C是N元素；E能形成红色（或砖红色）的E2O和EO两种氧化物，则E为Cu元素；D为主族元素，且与E同周期，其最外层上有两个运动状态不同的电子，则D最外层有两个电子，且为主族元素，为Ca元素。

（1）E是Cu元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，Cu元素原子基态时的电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；

（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，N和O元素位于同一周期且N元素位于第VA族、O元素位于第VIA族，所以第一电离能N＞O，故答案为：大；

（3）NH3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以N的杂化轨道类型是sp3，故答案为：sp3；

（4）[Cu（NH3）4]2+中铜离子与氮原子之间形成配位键，氨气分子中N原子与H原子之间形成极性键；[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物，[Cu（NH3）4]2+的空间构型为平面正方形，故答案为：①③；a；

（5）F与Ca可形成离子化合物，该晶胞中氟离子个数为8、钙离子个数=8×+6×=4，D为Ca离子，根据晶胞结构知，由晶胞结构可知晶体中与钙离子距离最近的氟离子有8个；Ca 2+的配位数为8；该晶胞的体积==cm3=cm3，故晶胞棱长x=cm；F原子与周围4个Ca原子形成正四面体结构，令F与Ca之间的距离为y，则正四面体中心到底面中心的距离为，正四面体的高为y，正四面体棱长=，则正四面体侧面的高为×，底面中心到边的距离为××，故（y）2+（××）2=（×）2，整理得：y=x，故F与Ca的距离为： ×cm，故答案为：8； ×。

点睛：本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、配合物、原子核外电子排布、电离能等知识点，侧重考查学生知识运用、计算及空间想象能力，难点是晶胞计算及配位数计算。