Question

【題目】前四周期的A、B、C、D四種元素在周期表中均與元素X緊密相鄰．已知元素X最高價氧化物的化學式為X2O5，B、D同主族且B元素的原子半徑是同族元素中最小的，C的最高價氧化物對應的水化物是強酸．

（1）D元素基態(tài)原子的電子排布式為____________．

（2）A、C、X三種元素原子的第一電離能由大到小的順序為_______________（用相應的元素符號作答）．

（3）B、X、D氫化物的沸點由高到低的順序為_______________（用相應的化學式作答）．

（4）E元素是A元素所在周期中電負性最大的，試推測下列微粒的立體構型：

微粒	EO2﹣	EO3﹣
立體構型名稱

（5）元素B的一種氫化物B2H4具有重要的用途．有關B2H4的說法正確的是____________．

A．B2H4分子間可形成氫鍵 B．B原子是sp3雜化

C．B2H4分子中含有5個σ鍵和1個π鍵 D．B2H4晶體變?yōu)橐簯B(tài)時破壞共價鍵

（6）F元素基態(tài)原子M層上有5對成對電子，F形成的單質有δ、γ、α三種同素異形體，三種晶胞（如圖所示）中F原子的配位數之比為____________，δ、γ、α三種晶胞的邊長之比為____________。

Answer 1

【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3（2）P＞S＞Si

（3）NH3＞AsH3＞PH3（4）V形；三角錐形（5）AB （6）4：6：3，

【解析】

試題分析：元素X最高價氧化物的化學式為X2O5，則X為第ⅤA族元素，前四周期的A、B、C、D均與元素X緊密相鄰，即位于X的四周，則A、B、C、D位于元素周期表的第二、三、四周期，X為P元素，B、D同主族且B元素的原子半徑是同族元素中最小的，B、X、D同主族，則B為N元素，D為Sn元素，C的最高價氧化物對應的水化物是強酸，C為S元素，A為Si元素。

（1）D是Sn元素，原子序數為33，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；

（2）A、C、X分別為Si、S、P，根據元素周期律，同周期元素從左向右，第一電離逐漸增大，但第ⅡA族和第ⅤA族由于最外層處于全滿和半滿狀態(tài)，第一電離能高于相鄰族的元素，所以Si、S、P的第一電離能大小順序為P＞S＞Si；

（3）B、X、D氫化物分別為NH3、PH3、AsH3，因為氨分子之間有氫鍵的存在，所以氨的沸點較大，則AsH3＞的相對分子質量大于PH3，所以沸點也高于PH3，所以它們的沸點由高到低的順序為NH3＞AsH3＞PH3；

（4）EO2-為ClO2-，EO3-為ClO3-，它們的中心原子氯原子的價層電子對數均為（7+1）/2=4，所以氯原子都是sp3雜化，在ClO2-中有兩個Cl-O鍵，所以ClO2-的空間構型為V形，而在ClO3-中有三個Cl-O鍵，所以ClO3-的空間構型為三角錐形；

（5）B2H4為N2H4，A．N2H4分子間與NH3相似，可形成氫鍵，A正確；B．N2H4分子中N原子的價層電子對數為（5+1+1+1）/2＝4，所以氮原子是sp3雜化，B正確；C．N2H4分子中N原子之間是單鍵，所以沒有π鍵，C錯誤；D．N2H4是分子晶體，所以晶體變?yōu)橐簯B(tài)時破壞的是分子間作用力和氫鍵，D錯誤；答案選AB；

（6）F元素基態(tài)原子M層上有5對成對電子，則F的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，所以F為Fe元素；δ晶胞中，以頂點Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于晶胞的體心，補全晶胞可知配位數為8，γ晶胞中，以頂點Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于面心上，補全晶胞可知，有3層，每層有4個，故Fe原子的配位數為4×3=12。α晶胞中，以頂點Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于所在棱的頂點上，補全晶胞可知配位數為6，所以δ、γ、α三種晶胞中Fe原子的配位數之比為4：6： 3；設鐵原子的直徑為a，根據晶胞結構圖可知，δ晶胞的邊長為、γ晶胞的邊長為、α晶胞的邊長為a，所以δ、γ、α三種晶胞的邊長之比為：::a＝。