Question

【题目】有A、B、C、D、E五种原子序数增大的元素，只有一种为金属。A、B、C均为第二周期紧邻元素，其第一电离能顺序为B>C>A；B与D同主族；E为第4周期副族元素，其价层电子为全满。

（1）E元素的名称为________，该元素基态原子的价电子排布式为_______。

（2）B与D分别与氢形成最简单氢化物沸点高低顺序为____（用化学式表示）；原因_____。

（3）A、B、C三种元素分别与氢形成化合物中的M-M（M代表A、B、C）单键的键能如下表：

上述三种氢化物中，A、B、C元素原子的杂化方式有_____种；请解释上表中三种氢化物M-M单键的键能依次下降的原因______________________。

（4）D与氯形成的化合物DC15，加压条件下148℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的熔体，测定D-Cl键长为198pm和206pm两种，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子，请写出该条件下DC15电离的电离方程式__________；该熔体中阴离子的空间构型为________。

（5）E与C形成的化合物晶体结构有四种，其中一种与金刚石类似，金刚石晶体结构如图所示，该晶体的化学式为______（用元素符号表示）；该晶胞的棱长为apm 则该晶体的密度为______g/cm3。

Answer 1

【答案】锌 3d104s2 NH3>PH3 均为分子晶体，NH3分子间存在氢键。 1 乙烷中的碳原子没有孤电子对，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，孤对电子数越多斥力越大，形成的化学键越不稳定，键能越小。 2PCl5=PC16-＋PC14 + 正八面体 ZnO

【解析】

有A、B、C、D、E五种原子序数增大的元素，只有一种为金属，A、B、C均为第二周期紧邻元素，其第一电离能顺序为B>C>A，则A、B、C分别是C、N、O元素；B与D同主族，则D为P元素；E为第4周期副族元素，其价层电子为全满，则为Zn元素；

（1）E为Zn元素，其原子核外3d、4s电子为其价电子；

（2）B与D分别与氢形成最简单氢化物分别是NH3和PH3，含有氢键的氢化物熔沸点高于不含氢键的氢化物；

（3）这几种氢化物中每个M原子价层电子对个数都是4，所以其杂化方式相同；排斥力：孤电子对与孤电子对>孤电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对，排斥力越大，形成的化学键越不稳定；

（4）D与氯形成的化合物DC15，加压条件下148℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的熔体，测定D-Cl键长为198pm和206pm两种，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子，该阳离子应该为PCl4+，生成的阴离子为PCl6-，利用价层电子对互斥理论判断该阴离子空间构型；

（5）该晶胞中Zn原子个数=4、O原子个数，根据原子个数比确定化学式；该晶胞体积=（a×10-10 ）3cm3，晶胞密度。

有A、B、C、D、 E五种原子序数增大的元素，只有一种为金属，A、B、C均为第二周期紧邻元素，其第一电离能顺序为B>C>A，则A、B、C分别是C、N、O元素；B与D同主族，则D为P元素；E为第4周期副族元素，其价层电子为全满，则为Zn元素；

(1)E为Zn元素，其原子核外3d、4s电子为其价电子，其价电子排布式为3d104s2，

故答案为：锌；3d104s2；

(2)B与D分别与氢形成最简单氢化物分别是NH3和PH3，含有氢键的氢化物熔沸点高于不含氢键的氢化物，NH3中含有氢键、PH3中不含氢键，所以熔沸点NH3>PH3，

故答案为：NH3>PH3；均为分子晶体，NH3分子间存在氢键；

(3)这几种氢化物中每个M原子价层电子对个数都是4，所以其杂化方式相同，则杂化方式为一种；排斥力：孤电子对与孤电子对>孤电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对，排斥力越大，形成的化学键越不稳定，乙烷中的碳原子没有孤电子对，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，孤对电子数越多斥力越大，形成的化学键越不稳定，键能越小，

故答案为：1；乙烷中的碳原子没有孤电子对，肼中的氮原子有1对孤对电子，过氧化氢中的氧原子有两对孤对电子，孤对电子数越多斥力越大，形成的化学键越不稳定，键能越小；

(4)D与氯形成的化合物DC15，加压条件下148℃液化，发生完全电离得到一种能够导电的熔体，测定DCl键长为198pm和206pm两种，该熔体中含有一种正四面体结构的阳离子，该阳离子应该为PCl4+，生成的阴离子为PCl6-，其电离方程式为，

该阴离子中P原子价层电子对个数=6+=6，所以为正八面体；

故答案为：；正八面体；

(5)该晶胞中Zn原子个数=4、O原子个数=8×18+6×12=4，根据原子个数比确定化学式为ZnO；

该晶胞体积=(a×1010)3cm3，晶胞密度。

故答案为：ZnO；。