Question

有A、B、C、D、E、F六種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大且它們原子序數(shù)之和為77．A的一種核素沒有中子，B、C、D三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，且I₁（B）＜I₁（D）＜I₁（C），（I₁表示第一電離能），其中基態(tài)C原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，且C₂D與BD₂互為等電子體．E為周期表第四周期中未成對電子數(shù)最多的元素，請回答下列問題：
（1）在上述六種元素中，電負性最大的是

 

（填元素符號）．
（2）元素E在周期表中的位置

 

．
（3）基態(tài)F原子的核外電子排布式為

 

．
（4）FC的晶體結構與單晶硅相似，在FC晶體中，每個F原子與

 

個C原子相連，與同一個F原子相連的C原子構成的空間構型為

 

．
（5）AC₃是一種弱酸，它可由C₂A₄與ACD₂反應制得，反應方程式為

 

．
（6）A與D可形成一種團簇粒子A₃D⁺（A₂D）₃，光譜分析粒子中A₂D分子具有相同的環(huán)境，請畫出該團簇粒子的空間結構

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質(zhì)的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：有A、B、C、D、E、F六種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大且它們原子序數(shù)之和為77，A的一種核素沒有中子，則A是H元素；
B、C、D三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，基態(tài)C原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，則C是N元素，
I₁（B）＜I₁（D）＜I₁（C），（I₁表示第一電離能），且C₂D與BD₂互為等電子體，則B是C、D是O元素；
E為周期表第四周期中未成對電子數(shù)最多的元素，則E是Cr元素，這幾種元素原子序數(shù)之和為77，則F是Ga元素，
（1）同一周期元素，電負性隨著原子序數(shù)增大而增大，同一主族元素，電負性隨著原子序數(shù)增大而減小；
（2）E位于第四周期第VIB族；
（3）基態(tài)F原子核外有31個電子，根據(jù)構造原理書寫其核外電子排布式；
（4）GaN的晶體結構和單晶硅相似，每個原子形成四個共價鍵；與同一個F原子相連的C原子構成的空間構型為正四面體；
（5）HN₃是一種弱酸，它可由N₂H₄與HNO₂反應制得，二者反應生成疊氮酸、水；
（6）H與O可形成一種團簇粒子H₃O⁺（H₂O）₃，H₃O⁺的空間構型為三角錐形，O原子位于錐頂，3個H原子位于錐底，3個水分子所處位置相同，所以3個水分子分別與3個H原子形成氫鍵．

解答： 解：有A、B、C、D、E、F六種前四周期元素，原子序數(shù)依次增大且它們原子序數(shù)之和為77，A的一種核素沒有中子，則A是H元素；
B、C、D三種元素的基態(tài)原子具有相同的能層和能級，基態(tài)C原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，則C是N元素，
I₁（B）＜I₁（D）＜I₁（C），（I₁表示第一電離能），且C₂D與BD₂互為等電子體，則B是C、D是O元素；
E為周期表第四周期中未成對電子數(shù)最多的元素，則E是Cr元素，這幾種元素原子序數(shù)之和為77，則F是Ga元素，
（1）同一周期元素，電負性隨著原子序數(shù)增大而增大，同一主族元素，電負性隨著原子序數(shù)增大而減小，所以這幾種元素中電負性最大的是O元素，故答案為：O；
（2）E原子核外有4個電子層，價電子數(shù)是6，價電子包含3d、4s電子，所以位于第四周期第VIB族，故答案為：第四周期第VIB族；
（3）基態(tài)F原子核外有31個電子，根據(jù)構造原理知其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹ ，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹ ；
（4）GaN的晶體結構和單晶硅相似，每個原子形成四個共價鍵，所以每個F原子與4個C原子相連；與同一個F原子相連的C原子構成的空間構型為正四面體，故答案為：4；正四面體；
（5）HN₃是一種弱酸，它可由N₂H₄與HNO₂反應制得，二者反應生成疊氮酸、水，反應方程式為N₂H₄+HNO₂=HN₃+2H₂O，故答案為：N₂H₄+HNO₂=HN₃+2H₂O；
（6）H與O可形成一種團簇粒子H₃O⁺（H₂O）₃，H₃O⁺的空間構型為三角錐形，O原子位于錐頂，3個H原子位于錐底，3個水分子所處位置相同，所以3個水分子分別與3個H原子形成氫鍵，其結構為，故答案為：．

點評：本題考查位置結構性質(zhì)相互關系及應用，涉及氫鍵、晶體空間構型、核外電子排布、電負性等知識點，這些都是高考高頻點，熟練掌握價層電子對互斥理論、構造原理、元素周期律等知識點，難點是（6），同時考查學生空間想象能力、信息分析判斷能力，題目難度中等．