Question

H、C、N、O、S、Cu 均为前四周期常见元素。回答下列问题。

（1）S 位于元素周期表第_____族；N 的基态原子核外有_____个未成对电子。

（2）N、O、S 三种元素的第一电离能从大到小的顺序为_________；CuH 晶体中金属阳离子的基态核外电子排布式为_____。

（3）比较沸点：H₂O_____H₂S（填“＞”、“＜”或“=”）；干冰熔化时克服微粒间的 作用力类型是_________。

（4）SO₄^2-的立体构型为_____；NO₂^- 中氮原子的杂化轨道类型为________， 与其是等电子体的分子有_________（填 1 个）。

（5）Cu₂O 晶体如图所示的晶胞中每个氧原子与_____个铜原子配位。Cu₂O 晶体 的密度为 dg·cm^-3，则 Cu 与 O 的最近距离是_________（用 M 表示 Cu₂O 的摩尔质量，NA 表示阿伏加德罗常数值）。

Answer

VIA 3 N＞O＞S 1s22s22p63s23p63d10 ＞ 分子间作用力（或范德华力） 正四面体形 sp2 O3 4

【解析】

（1）S 是16号元素，有3个电子层，最外层有6个电子； N 的基态原子核外电子排布是1s22s22p3。

（2）N、O位于同周期，N原子2p能级为半充满状态，结构较为稳定；CuH 晶体中金属阳离子是Cu+。

（3）H2O分子间能形成氢键；干冰是分子晶体。

（4）SO42-中S原子价电子对数是，配位原子数为4，无孤电子对； NO2-中氮原子的价电子对数是，原子数相同、价电子数也相同的微粒互为等电子体。

（5）根据Cu2O 晶体结构图判断晶胞中氧原子的配位数。根据晶体密度计算晶胞的边长，Cu2O 晶体中Cu 与 O 的最近距离是晶胞体对角线的。

（1）S 是16号元素，有3个电子层，最外层有6个电子，S位于元素周期表第三周期第VIA族；N 的基态原子核外电子排布是1s22s22p3，根据洪特规则，电子在能量相同的原子轨道排布时，尽可能占据不同轨道，并自旋方向相同，所以N原子2p能级有3个未成对电子。

（2）同主族元素从上到下第一电离能依次减小，所以第一电离能O＞S，N、O位于同周期，N原子2p能级为半充满状态，结构较为稳定，第一电离能N＞O；N、O、S 三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S；CuH 晶体中金属阳离子是Cu+；Cu的核外电子排布式是［Ar］3d104s1，Cu失去4s1上的电子变为Cu+；Cu+基态核外电子排布式为［Ar］3d10；

（3）H2O分子间能形成氢键，所以沸点H2O＞H2S；干冰是分子晶体，熔化时克服微粒间的作用力类型是范德华力；

（4）SO42-中S原子价电子对数是，配位原子数为4，无孤电子对，SO42-的立体构型为正四面体形；NO2-中氮原子的价电子对数是，NO2- 中氮原子的杂化轨道类型为sp2，原子数相同、价电子数也相同的微粒互为等电子体，NO2-的价电子数是18，与NO2-是等电子体的分子有O3、SO2。

（5）根据Cu2O 晶体结构图可知，每个氧原子与4个铜原子配位。1个晶胞含有铜原子数4、O原子数是，设晶胞的边长是acm，则，，晶胞体对角线的长度是 ，Cu2O 晶体中Cu 与 O 的最近距离是晶胞体对角线的，所以Cu 与 O 的最近距离是。