Question

18．A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大．A原子外围电子排布为ns²np²，C是地壳中含量最多的元素．D元素的核电荷数为29．请用对应的元素符号或化学式填空：
（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N．
（2）分子（AB）₂中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为N≡C-C≡N，1mol该分子中含有π键的数目为4N_A．该分子中碳原子的杂化轨道类型是sp杂化，该分子属于非极性 分子（填“极性”或“非极性”）．
（3）基态D原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．

Answer 1

分析 A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大．C是地壳中含量最多的元素，则C为O元素；A原子外围电子排布为ns²np²，处于ⅣA族，原子序数小于O，故A为碳元素；B的原子序数介于C、O之间，则B为氮元素；D元素的核电荷数为29，则D为Cu，据此解答．

解答 解：A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大．C是地壳中含量最多的元素，则C为O元素；A原子外围电子排布为ns²np²，处于ⅣA族，原子序数小于O，故A为碳元素；B的原子序数介于C、O之间，则B为氮元素；D元素的核电荷数为29，则D为Cu．
（1）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，为半满稳定状态，能量较低，其第一电离能高于O氧元素，故第一电离能C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（2）（CN）₂每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为：N≡C-C≡N，1mol该分子中含有π键的数目为4N_A，分子中碳原子成2个σ键、没有孤电子对，故C原子采取sp杂化，（CN）₂中键与键之间的夹角为180°，说明该分子为对称直线型，正负电荷中心重合，属于非极性分子．
故答案为：N≡C-C≡N；4N_A；sp；非极性；
（3）根据核外电子排布规律可知，Cu元素原子核外电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及电离能、杂化轨道、化学键、分子结构与性质、核外电子排布等，比较基础，注意理解同周期第一电离能发生突变情况．