Question

已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A的周期数等于其主族序数,B原子的价电子排布为nsⁿnpⁿ，D是地壳中含量最多的元素，E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子，F元素的基态原子第四能层只有一个电子，其它能层均已充满电子。

（1）基态E原子的价电子排布图________。

（2）B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

（3）中心原子杂化轨道的类型为________杂化;的空间构型为________。

（4）化合物B₂A₄中含有σ键与π键的个数比为________。

（5）比较D、E元素最简单氢化物的沸点高低________(用化学式表示)，理由是________（用文字表达）。

（6）C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示,顶点为C原子，则该化合物的化学式是________,C原子的配位数是________，若相邻C原子和F原子间的距离为acm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度为________g/cm³(用含a、N_A的符号表示)。

Answer

N＞O＞C sp2 正四面体 5:1 H2O＞H2S H2O分子之间存在氢键 Cu3N 6

【解析】

结合题干内容，且A的周期数等于其主族序数，应为H；D是地壳中含量最多的元素，则D为O；A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，则B为第二周期元素，B原子的价电子排布为nsnnpn，n=2，B为C；C与O之间为N，即C为N；E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子，应为Se；F元素的基态原子第四能层只有一个电子，其它能层均已充满电子，为Cu。

(1)分析可知，E为Se，为VIA族元素，价电子排布图为；

(2)B、C、D三元素分别为C、N、O，N最外层电子处于半充满状态，较稳定，第一电离能最大，C、O的第一电离能随原子序数的增大而增大，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；

(3)为，中心碳原子无孤电子对，3条共价键，杂化类型为sp2；为，中心N原子为sp3杂化，空间构型为正四面体型；

(4)化合物B2A4为C2H4，为乙烯，含有4条C-H键，1条C=C键，则含有5条σ键，1条π键，σ键与π键个数比为5：1；

(5)D、E元素为O、Se，其氢化物分别为H2O、H2S，水分子间存在氢键，则氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O＞H2S；

(6)C、F两元素分别为N、Cu，N原子在顶点，个数=8×=1，Cu在棱上，个数=12×=3，则化学式为Cu3N；距离N最近且距离相等的Cu有6个，则N原子的配位数为6；若相邻C原子和F原子间的距离为acm，则棱长=2acm，晶胞的体积为8a3cm3，1mol晶胞的质量为64g×3+14g=206g，则密度==g/cm3。