Question

【化学—选修3　物质结构与性质】

(15分)已知A、B、C、D、E都是元素周期表中的前四周期元素，它们原子序数的大小关系为A<C<B<D<E。又知A原子的p轨道为半充满，其形成的简单氢化物的沸点是同主族非金属元素的氢化物中最高的。D原子得到一个电子后其3p轨道将全充满。B＋离子比D原子形成的离子少一个电子层。C与B可形成BC型的离子化合物。E的原子序数为29。

请回答下列问题：

(1) 元素A简单氢化物中A原子的杂化类型是________，B、C、D的电负性由小到大的顺序为______(用所对应的元素符号表示)。C的气态氢化物易溶于水的原因是____________________。

(2)E原子的基态电子排布式为________。元素E的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式，晶胞分别如右图a和b所示，则其面心立方堆积的晶胞与体心立方堆积的晶胞中实际含有的E原子的个数之比为____________。

(3)实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示)，其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：

离子晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ·mol－1	786	715	3401

则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是：________。

(4)金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是________。

(5)温室效应，科学家设计反应：CO2＋4H2—→CH4＋2H2O以减小空气中CO2。若有1 mol CH4生成，则有________mol σ键和________mol π键断裂。

Answer 1

解析：由题干信息可知，五种元素分别是：A－N　B－Na　C－F　D－Cl　E－Cu

(1)元素A简单氢化物是NH3，NH3中N采取sp3杂化，

(2)用切割法计算图a和b中的Cu原子

(3)晶格能越大熔点越高

(4)V2O5中V 没有未成对电子，CrO2中Cr含有2个未成对电子

(5)CO2中有2个σ键和2个π键，4H2有4个σ键

答案：(1)sp3(1分)　Na＜Cl＜F(2分)　NaF(1分)　HF和H2O分子之间能形成氢键(2分)

(2)1S22S22P63S23d104S1或〔Ar〕3d104S1(2分)　2∶1(2分)

(3)TiN＞MgO＞CaO＞KCl(2分)

(4)CrO2(1分)

(5)6(1分)　2(1分)