Question

17．已知A、B、C、D四種元素均為短周期元素，原子序數(shù)依次遞增，E為前30號(hào)元素．5種元素的部分特點(diǎn)：

元素	特 點(diǎn)
A	其氣態(tài)氫化物呈三角錐形，水溶液顯堿性
B	基態(tài)原子核外有三個(gè)能級(jí)，其中最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍
C	基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且最外層電子數(shù)等于最內(nèi)層電子數(shù)
D	元素原子的外圍電子層排布式為nsn-1npn-1
E	原子M能級(jí)層為全充滿狀態(tài)且核外的未成對(duì)電子只有一個(gè)

（1）AF₃分子中A的雜化類型為sp³，該分子的空間構(gòu)型為三角錐形．
（2）基態(tài)C原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²．第一電離能：A＞B（填“＞”或“＜”“=”）．
（3）A、B、D電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞N＞Si（用元素符號(hào)表示）．
（4）D和A形成的化合物常用作高溫耐火材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，據(jù)此推測(cè)它應(yīng)屬于原子晶體．
（5）E元素與A元素形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（黑球代表E原子），若該晶體的密度為ρg•cm^-3，則該晶胞的體積是$\frac{206}{ρ{N}_{A}}$cm³．

Answer 1

分析 A其氣態(tài)氫化物呈三角錐形，水溶液顯堿性，所以A是氮元素；B基態(tài)原子核外有三個(gè)能級(jí)，其中最外層電子數(shù)等于次外層電子數(shù)的3倍，則核外電子排布為1s²2s²2p⁴，是氧元素；C基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且最外層電子數(shù)等于最內(nèi)層電子數(shù)，是12號(hào)的鎂元素；D元素原子的外圍電子層排布式為ns^n-1np^n-1，所以n=3，即14號(hào)元素硅；E原子M能級(jí)層為全充滿狀態(tài)且核外的未成對(duì)電子只有一個(gè)，即外圍電子排布為3d¹⁰4s¹，是銅元素，由此分析解答．

解答 解：（1）NF₃分子中N形成三個(gè)σ鍵，和一對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，所以中心原子氮的雜化類型為sp³；該分子的空間構(gòu)型為三角錐形，故答案為：sp³；三角錐形；
（2）鎂的基態(tài)原子的電子式為：1s²2s²2p⁶3s²，氮的價(jià)電子排布為：1s²2s²2p³，而氧元素的價(jià)電子排布為：1s²2s²2p⁴，氮的價(jià)電子排布式2p軌道是半滿的穩(wěn)定狀態(tài)，所以第一電離能：A＞B，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²；＞；
（3）非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，非金屬性：O＞N＞Si，所以電負(fù)性：O＞N＞Si，故答案為：O＞N＞Si； 
（4）硅和氮形成的化合物氮化硅，由于熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以氮化硅是原子，故答案為：原子；
（5）A為N元素，E為Cu元素，該晶胞中，Cu原子個(gè)數(shù)=12×$\frac{1}{4}$=3，N原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$=1，該晶胞的化學(xué)式為Cu₃N，該晶胞的體積為：$\frac{m}{ρ}$=$\frac{\frac{206}{NA}}{ρ}$cm=$\frac{206}{ρ{N}_{A}}$cm，故答案為：$\frac{206}{ρ{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、元素周期律、晶體類型與性質(zhì)、晶胞的計(jì)算等，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，掌握均攤法進(jìn)行晶胞的有關(guān)計(jì)算．