Question

原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第1～4周期，其中A原子核是一个质子；B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D原子外围电子排布为3d¹⁰4s¹。请回答下列问题：

（1）这四种元素中电负性最大的是____(填元素符号，下同)，第一电离能最小的是____；

（2）C所在的主族元素气态氢化物中，沸点最低的是____(填化学式)；

（3）B元素可形成多种单质，其中”只有一层原子厚”的物质，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，该材料晶体结构如图所示，其原子的杂化类型为______；

（4）D的醋酸盐晶体局部结构如图，该晶体中含有的化学键是____(填选项序号)；

①极性键　 ②非极性键 ③配位键　　 ④金属键

（5）某学生所做的有关D元素的实验流程如下图：

D单质棕色的烟绿色溶液蓝色沉淀蓝色溶液黑色沉淀

请书写第⑤步反应的离子方程式：_____________。

Answer

Cl Cu HCl sp2 ①②③ [Cu(NH3)4]2++H2S+2H2O====CuS↓+2NH4++2NH3·H2O

【解析】

A原子核是一个质子，即A为H，B原子核外电子有6种不同的运动状态，说明B原子核外有6个电子，即B为C，C和F或Cl形成正四面体形，因为四种元素分别位于不同周期，因此C为Cl，根据D的外围电子排布式，推出D为Cu，据此分析作答。

（1）非金属性越强，其电负性越大，四种元素中非金属性最强的是Cl，即电负性最强的元素为Cl，第一电离能最小，说明金属性越强，非金属性越弱，因此第一电离能最强的元素是Cu；

（2）Cl位于第VIIA族，HF分子间存在氢键，其余不含分子间氢键，即HF沸点最高，相对分子质量越大，分子晶体的沸点越高，另外三种卤族氢化物中HCl的分子量最小，即HCl沸点最低；

（3）根据图示，该碳原子有3个σ键，无孤电子对，因此C的杂化类型为sp2；

（4）由结构图可知该醋酸铜晶体中含有极性键、非极性键和配位键，故①②③正确；

（5）分析实验流程图可知：Cu与Cl2反应生成CuCl2，蓝色沉淀为Cu(OH)2，蓝色溶液为[Cu(NH3)4]Cl2，黑色沉淀则为CuS。据此可写出离子方程式为： [Cu(NH3)4]2++H2S+2H2O====CuS↓+2NH4++2NH3·H2O。