Question

18．A～G为原子序数依次增大的短周期主族元素，A原子与其他元素不处于同一周期，元素B的基态原子核外电子共有6种运动状态，D、F同族，D原子的基态原子价电子排布式均为ns²npⁿ⁺²，E元素所在周期中，E气态基态原子的第一电离能力最小，试回答下列问题：（均用元素符号表示）．
（1）B、C、D第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；C原子的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p³；
（2）C元素与A元素可分别形成含10个电子的分子、阴离子、阳离子，分子的VSEPR模型名称为正四面体、阴离子的立体构型为V型、阳离子中中心原子的杂化类型为sp³；
（3）D、F对应氢化物的熔沸点大小顺序为H₂O＞H₂S；
（4）SrS晶胞与EG晶胞结构相似，SrS晶胞的晶胞结构如图所示，则1个SrS晶胞中含有4个S^2-，SrS晶体中锶的配位数为6；
（5）少量的FD₂通入EGD溶液中的离子反应方程式为SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺．

Answer 1

分析 A～G为原子序数依次增大的短周期主族元素，元素B的基态原子核外电子共有6种运动状态，即核外电子数为6，故B为碳元素；A原子与其他元素不处于同一周期，原子序数小于碳，故A为氢元素；D原子的基态原子价电子排布式均为ns²npⁿ⁺²，由于s能级最多容纳2个电子，且p能级填充电子，则s=2，故D为氧元素；D、F同族，则F为硫元素；G原子序数大于硫，则G为Cl；C原子序数介于碳、氧之间，故C为氮元素；E元素所在周期中，E气态基态原子的第一电离能力最小，处于IA族，E原子序数大于氧，故E为Na，据此解答．

解答 解：A～G为原子序数依次增大的短周期主族元素，元素B的基态原子核外电子共有6种运动状态，即核外电子数为6，故B为碳元素；A原子与其他元素不处于同一周期，原子序数小于碳，故A为氢元素；D原子的基态原子价电子排布式均为ns²npⁿ⁺²，由于s能级最多容纳2个电子，且p能级填充电子，则s=2，故D为氧元素；D、F同族，则F为硫元素；G原子序数大于硫，则G为Cl；C原子序数介于碳、氧之间，故C为氮元素；E元素所在周期中，E气态基态原子的第一电离能力最小，处于IA族，E原子序数大于氧，故E为Na．
（1）B、C、D分别为碳、氮、氧，同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C；
N原子的基态原子的电子排布式为：1s²2s²2p³，
故答案为：N＞O＞C；1s²2s²2p³；
（2）N元素与H元素可分别形成含10个电子的分子、阴离子、阳离子，分别为NH₃、NH₂^-、NH₄⁺，氨气分子中N原子价层电子对数为3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，分子的VSEPR模型名称为：正四面体；NH₂^-中N原子价层电子对数为2+$\frac{5+1-1×2}{2}$=4，含有2对孤电子对，故NH₂^-为V型结构；NH₄⁺中N原子价层电子对数为4+$\frac{5-1-4}{2}$=4，N原子的杂化类型为sp³，
故答案为：正四面体；V型；sp³；
（3）D、F对应氢化物分别为H₂O、H₂S，均形成分子晶体，水分子之间形成氢键，熔沸点高于硫化氢，
故答案为：H₂O＞H₂S；
（4）1个SrS晶胞中含有S^2-数目为1+12×$\frac{1}{4}$=4，SrS晶体中以顶点锶研究，Sr²⁺的周围有6个S^2-，关于Sr²⁺对称，Sr²⁺配位数为6，
故答案为：4；6；
（5）少量的SO₂通入NaClO溶液中的离子反应方程式为：SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺，故答案为：SO₂+H₂O+ClO^-=SO₄^2-+Cl^-+2H⁺．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及电离能、核外电子排布、微粒构型、杂化轨道、氢键、晶胞计算等，推断元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础，注意理解同周期元素第一电离能异常原因．