现有 aA.bB.CC.dD.eE.gG六种短周期非金属元素.a+b=c.a+c=d.a+d=e.d+e=g.C.E.G的单质圴有在中学常见的两种或多种同素异形体．请回答下列问题:I．(1)G基态原子的核外电子排布式为．(2)C.D.E元素的第一电离能由大到了小的关系是．(3)请比较C2A4.D2A4.G2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序为 Ⅱ．BG是一种耐磨材� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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现有 _aA、_bB、_CC、_dD、_eE、_gG六种短周期非金属元素，a+b=c，a+c=d，a+d=e，d+e=g，C、E、G的单质圴有在中学常见的两种或多种同素异形体．请回答下列问题：
I．（1）G基态原子的核外电子排布式为

．
（2）C、D、E元素的第一电离能由大到了小的关系是

．（用元素符号表示）
（3）请比较C₂A₄、D₂A₄、G₂A₄三种化合物的沸点由高到低的顺序为

Ⅱ．BG是一种耐磨材料，其结构与金刚石相似，右图为其晶体结构单元．它可由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成（1）指出B的三溴化物中B的杂化方式为

；G的三溴化物分子的结构为

型
（2）写出合成BG的化学方程式为

（3）已知晶体中B与G原子的最近距离为apm，则该晶体的密度的表达式为

g/cm³．

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：Ⅰ．短周期元素为1-18号元素，B、C、E、G的单质均有多种同素异形体，所以它们为硼、碳、氧、硅、硫、磷中的一种，_aA、_bB、_cC、_dD、_eE、_gG六种短周期元素，它们的原子序数有如下关系a+b=c，a+c=d，a+d=e，d+e=g，因各关系式中都有a，且与其它元素和小于18，所以若a=1，则b=5，所以A为氢元素，B为硼元素，符合题意；所以A为1号氢元素，B为5号硼元素，a+c=d，C的单质均有多种同素异形体可能为碳，若为碳，则d为氮元素，E为8号氧元素，符合题意；d+e=g，G为15号磷元素；所以六种短周期元素分别为A为1号氢元素，B为5号硼元素，C为6号碳元素，D为7号氮元素，E为8号氧元素，G为15号磷元素，
（1）G为P元素，为15号元素，核外电子总数为15，根据构造原理写出其基态电子排布式；
（2）C为6号碳元素，D为7号氮元素，E为8号氧元素，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA族和第IIIA族反常，故第一电离能N＞O＞C；
（3）C₂A₄、D₂A₄、G₂A₄三种化合物分别为C₂H₄、N₂H₄、P₂H₄，分子间有氢键沸点高，没有氢键的分子量越大沸点越高；
Ⅱ．（1）根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型和中心原子杂化方式；
（2）根据BG是由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成解答；
（3）根据密度公式ρ=

计算，该晶体中分子个数4．

解答： 解：Ⅰ．短周期元素为1-18号元素，B、C、E、G的单质均有多种同素异形体，所以它们为硼、碳、氧、硅、硫、磷中的一种，_aA、_bB、_cC、_dD、_eE、_gG六种短周期元素，它们的原子序数有如下关系a+b=c，a+c=d，a+d=e，d+e=g，因各关系式中都有a，且与其它元素和小于18，所以若a=1，则b=5，所以A为氢元素，B为硼元素，符合题意；所以A为1号氢元素，B为5号硼元素，a+c=d，C的单质均有多种同素异形体可能为碳，若为碳，则d为氮元素，E为8号氧元素，符合题意；d+e=g，G为15号磷元素，
（1）G为P元素，其原子序数为15，核外电子总数为15，P的基态原子电子排布式为：[Ne]3s²3p³或1s²2s²2p⁶3s²3p³，
故答案为：[Ne]3s²3p³或1s²2s²2p⁶3s²3p³；
（2）同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，ⅤA族np能级容纳3的电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，C为6号碳元素，D为7号氮元素，E为8号氧元素，所以C、D、E元素的第一电离能由大到小的关系为：N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（3）C₂A₄、D₂A₄、G₂A₄三种化合物分别为C₂H₄、N₂H₄、P₂H₄，N₂H₄分子间有氢键沸点高，P₂H₄分子量大于C₂H₄，所以三者沸点由高到低的顺序为：N₂H₄＞P₂H₄＞C₂H₄，
故答案为：N₂H₄＞P₂H₄＞C₂H₄；
Ⅱ．（1）B的三溴化物为BBr₃，该分子中B原子含有3个σ键不含孤电子对，所以采取sp²杂化，G的三溴化物为PBr₃，PBr₃中心原子P原子价层电子对为：3+1=4，VSEPR模型为四面体，由于含有1对孤电子对，故为三角锥形，
故答案为：sp²；三角锥；
（2）BG是由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成，所以反应物为BBr₃、PBr₃、H₂，产物为BP、HBr，反应的化学方程式为：BBr₃+PBr₃+3H₂

高温

BP+6HBr，
故答案为：BBr₃+PBr₃+3H₂

高温

BP+6HBr；
（3）每个顶点上的BG分子被8个晶胞共用，每个面心上的BG分子被两个晶胞共用，所以该晶胞中BG分子个数8×

+6×

=4，一个立方磷化硼晶胞中含有4个G原子和4个B原子，B与G原子的最近距离为apm，所以

=4r，V=N_A×（

×10-10

）³，则密度为：ρ=

4×42

NA×(

a×10-10)3

，
故答案为：

4×42

NA×(

a×10-10)3

．

点评：本题考查晶胞计算、原子结构与性质，题目难度较大，试题涉及了第一电离能大小比较、沸点高低大小比较、分子空间构型、晶胞密度的计算等知识，注意晶胞密度的计算利用均摊法、注意理解价层电子对理论与杂化轨道理论判断分子构型．

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