Question

有A，B，C，D，E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：

(1)D的元素符号为______。A的单质分子中π键的个数为______。

(2)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是__________________________________。

(3)A，B，C  3种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

(4)写出基态E原子的价电子排布式：__________________。

(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为________，其中A原子的杂化类型是________。

(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示，已知晶体的密度为ρg·cm^－3，阿伏加德罗常数为N_A，求晶胞边长a＝________cm。(用ρ、N_A的计算式表示)

Answer

Ca 2 H2O分子间存在氢键 F＞N＞O 3d104s1 三角锥形 sp3

【解析】

有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30），A的基态原子2p能级有3个单电子，则A是N元素；C的基态原子2p能级有1个单电子，且C的原子序数大于A，所以C是F元素，则B是O元素；E原子核外有成单电子，其次外层有3个能级且均排满电子，且原子序数小于30，则E是Cu元素；D与E同周期，价电子数为2，则D是Ca元素。

(1) D是钙元素，其元素符号为Ca，A单质是N2，氮气的结构式为：N≡N，所以氮气分子中含有一个σ键两个π键；

(2)由于H2O的分子间有氢键，使得其沸点是同族元素氢化物中最高的；

(3) 同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素第一电离能大于第VIA族元素，所以A、B、C三元素第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞O；

(4) E是铜元素，根据构造原理知，其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1，故答案为：[Ar]3d104s1；

(5) N元素的简单氢化物是氨气，NH3分子中氮原子价层电子对=3+1=4，且含有一个孤电子对，所以分子空间构型是三角锥型，采取sp3杂化，故答案为：三角锥型；sp3；

(6) 由晶胞结构可知，晶胞中F原子数目=8、Ca原子数目=8×+6×=4，F和Ca原子数目之比为2：1，故F和Ca形成的化合物为CaF2，则晶胞质量=4×=，晶胞的体积=

cm3，故晶胞边长a=cm，故答案为：。