Question

6．有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素，A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素；B元素的原子既不易失去也不易得到电子，其基态原子每种轨道中电子数相同；C元素的价电子构型为nsⁿnpⁿ⁺¹；D的最外层电子数与电子层数之比为3：1；E是地壳中含量仅次于铝的金属元素，其合金用途最广，用量最大．
（1）B与D形成的非极性分子中中心原子的孤对电子数是0，中心原子的杂化轨道类型为sp杂化．
（2）A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物，它们的沸点由高到低的顺序是H₂O＞NH₃＞CH₄（写分子式），它们的稳定性由弱到强的顺序是CH₄＜NH₃＜H₂O（写分子式）．
（3）分子ABC、BA₂D的空间构型分别是直线形、平面三角形．
（4）B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是O＞N＞C（用元素符号表示），第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C（用元素符号表示）．
（5）C的单质分子中存在2个π键、1个σ键．

Answer 1

分析 原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素，A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素，则A为H元素；B元素的原子既不易失去也不易得到电子，其基态原子中每种能级电子数相同，则B为碳元素；C 元素的价电子构型为nsⁿnpⁿ⁺¹，由于s能级最多容纳2个电子，且p能级容纳电子，故n=2，则C为N元素；D 的最外层电子数与电子层数之比为3：1，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；E 是地壳中含量仅次于铝的金属元素，其合金用途最广，用量最大，则E为Fe，以此解答该题．

解答 解：原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素，A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素，则A为H元素；B元素的原子既不易失去也不易得到电子，其基态原子中每种能级电子数相同，则B为碳元素；C 元素的价电子构型为nsⁿnpⁿ⁺¹，由于s能级最多容纳2个电子，且p能级容纳电子，故n=2，则C为N元素；D 的最外层电子数与电子层数之比为3：1，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故D为O元素；E 是地壳中含量仅次于铝的金属元素，其合金用途最广，用量最大，则E为Fe，
（1）B 与D 形成的非极性分子为CO₂，电子式为，可知中心原子的孤对电子数是0，含有2个σ键，为sp杂化，故答案为：0；sp杂化；
（2）A分别与B、C、D 能形成电子数为10 的化合物分别为CH₄、NH₃、H₂O，常温下水为液体，而甲烷、氨气为气体，水的沸点最高，而氨气分子之间存在氢键，沸点高于甲烷，故沸点由高到低的顺序是：H₂O＞NH₃＞CH₄，非金属性O＞N＞C，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则稳定性CH₄＜NH₃＜H₂O，
故答案为：H₂O＞NH₃＞CH₄；CH₄＜NH₃＜H₂O；
（3）分子ABC为HC≡N，C含有2个σ键，为sp杂化，为直线形分子，BA₂D为甲醛，形成2个σ键，为sp²杂化，空间构型为平面三角形，
故答案为：直线形；平面三角形；
（4）同周期随原子序数增大，电负性逐渐增强，则有O＞N＞C，第一电离能呈增大趋势，但N原子2P能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C，故答案为：O＞N＞C；N＞O＞C；
（5）C 的单质分子为N₂，其结构为N≡N，分子中σ键和π键的个数分别为为1、2，故答案为：2；1．

点评 本题考查位置、结构与性质，为高频考点，把握元素的位置、元素的性质推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大．