Question

A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E＜F．A原子核外电子分处三个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同；C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数；D是电负性最大的元素；E原子是元素周期表上第一个4S能级有两个电子的原子；F的核外电子数等于A、B、C、D的电子数之和．请根据以上信息，回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示）
（1）比较B、C的第一电离能：B

 

C（选填“＜”或“＞”），某元素形成的离子与单质B₃互为等电子体，其化学式为

 

．  
（2）将D的单质通入氢氧化钠溶液中，可得到CD₂．CD₂是一种无色、几乎无味的剧毒气体，可用于火箭工程助燃剂等．请回答下列问题：
①CD₂中O原子的杂化轨道类型是

 

，CD₂分子的空间构型为

 

．
②与H₂O分子相比，CD₂分子的极性更

 

（填“大”或“小”），原因是

 

．
（3）F元素原子的核外电子排布式是

 

；F的高价离子能与B的简单氢化物形成配位数为4的配离子的化学式为

 

．
（4）A和E形成的晶体结构如右图所示，其晶体的化学式是

 

；该晶体中化学键的类型是：

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E＜F．A原子核外电子分处三个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同，则A原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则A为C元素；D是电负性最大的元素，则D为F元素；C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数，原子序数小于氟元素，故其外围分子排布为2s²2p⁴，则C为O元素；B原子序数介于碳元素、氧元素之间，则B为N元素；E原子是元素周期表上第一个4s能级有两个电子的原子，则E为Ca元素；F的核外电子数等于A、B、C、D的电子数之和，则其核外电子数=6+7+8+9=30，则F为Zn元素，据此解答．

解答：解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数A＜B＜C＜D＜E＜F．A原子核外电子分处三个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同，则A原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则A为C元素；D是电负性最大的元素，则D为F元素；C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数，原子序数小于氟元素，故其外围分子排布为2s²2p⁴，则C为O元素；B原子序数介于碳元素、氧元素之间，则B为N元素；E原子是元素周期表上第一个4s能级有两个电子的原子，则E为Ca元素；F的核外电子数等于A、B、C、D的电子数之和，则其核外电子数=6+7+8+9=30，则F为Zn元素，
（1）N元素原子2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量降低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O；某元素形成的离子与单质O₃互为等电子体，其化学式为NO₂^-，
故答案为：＞；NO₂^-；
（2）①OF₂中O原子价层电子对数=2+

6-1×2

2

=4，氧原子含有2对孤对电子，故O原子采取sp³杂化，FO₂分子为V型结构，
故答案为：sp³；V型；
②氧和氟的电负性差小于氧和氢的电负性差，故与H₂O分子相比，OF₂分子的极性更小，
故答案为：小；氧和氟的电负性差小于氧和氢的电负性差；
（3）F为Zn元素，原子核外有30个电子，故其核外电子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；F的高价离子为Zn²⁺，能与B的简单氢化物NH₃形成配位数为4的配离子的化学式为[Zn（NH₃）₄]²⁺，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；[Zn（NH₃）₄]²⁺；
（4）C和Ca形成的晶体，根据其晶体结构可知，晶胞中Ca原子数目=1+12×

1

4

=4，C原子数目=2×8×

1

8

+2×6×

1

2

=8，Ca原子与C原子数目之比为4：8=1：2，故其化学式是CaC₂，属于离子化合物，碳原子之间形成共价键，含有离子键、共价键，
故答案为：CaC₂；离子键、共价键．

点评：本题综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、杂化理论与分子结构、电离能、电负性、配合物、晶胞计算等，难度中等，注意掌握利用均摊法进行晶胞计算，侧重对知识的运用，需要学生全面注意基础知识．