Question

13．已知A、B、C、D、E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．其中A、B、C是同一周期的非金属元素．化合物DC ₂的晶体为离子晶体，其阳离子与阴离子的个数比为1：1，D的二价阳离子比C的简单阴离子多一个电子层．AC ₂为非极性分子．B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高．E原子序数为26．回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）．
（1）E在周期表中的位置第四周期第Ⅷ族（指明周期和族）．
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N．
（3）B的氢化物的分子空间构型是三角锥形；AC ₃ ^2-的中心原子采取sp²杂化．
（4）写出任意一种由两种元素组成的与DC ₂中的阴离子互为等电子体的微粒的化学式F₂．
（5）E的高价态离子和低价态离子均能与A、B两元素按原子个数比1：1形成的带一个单位负电荷的阴离子组成六配位的配离子．写出该配离子的化学式[Fe（CN） ₆]^3-或[Fe（CN） ₆]^4-；（任写一种）．
（6）X是周期表中电负性最大的元素，该元素与D元素组成的离子化合物的晶胞如图所示．该离子化合物的化学式为CaF ₂．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E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，A、B、C是同一周期的非金属元素，B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高，分子中存在氢键，B、C为N、O、F中2种，化合物DC ₂的晶体为离子晶体，其阳离子与阴离子的个数比为1：1，D的二价阳离子比C的简单阴离子多一个电子层，则D为Ca、C为O，可推知B为N元素，AC₂为非极性分子，则A为碳元素；E的原子序数为26，则E为Fe元素．

解答 解：A、B、C、D、E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，A、B、C是同一周期的非金属元素，B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高，分子中存在氢键，B、C为N、O、F中2种，化合物DC ₂的晶体为离子晶体，其阳离子与阴离子的个数比为1：1，D的二价阳离子比C的简单阴离子多一个电子层，则D为Ca、C为O，可推知B为N元素，AC₂为非极性分子，则A为碳元素；E的原子序数为26，则E为Fe元素．
（1）E为Fe元素，在周期表中的位置：第四周期第Ⅷ族，
故答案为：第四周期第Ⅷ族；
（2）A为碳元素、B为氮元素、C为氧元素，同周期自左而右第一电离能增大，氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，电子能量低，氮元素第一电离能高于相邻的元素的，所以第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（2）B为氮元素，其氢化物为NH₃，分子中含有3个N-H键，N原子有1对孤对电子对，空间构型为三角锥形，CO ₃ ^2-的C原子孤电子对数=$\frac{4+2-2×3}{2}$=0，价层电子对数=3+0=3，故碳原子采取sp²杂化，
故答案为：三角锥形；sp²；
（3）化合物AC₂是CO₂，分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对，电子式为；一种由N元素、O元素化合物与CO₂互为等电子体，其化学式为N₂O．
故答案为：；N₂O．
（4）任意一种由两种元素组成的与CaO₂中的阴离子互为等电子体的微粒的化学式：F₂等，
故答案为：F₂；
（5）A、B两元素按原子个数比1：1形成的带一个单位负电荷的阴离子为CN^-，Fe的高价态离子和低价态离子均能与CN^-组成六配位的配离子，该配离子的化学式[Fe（CN） ₆]^3-或[Fe（CN） ₆]^4-，
故答案为：[Fe（CN） ₆]^3-或[Fe（CN） ₆]^4-；
（6）X是周期表中电负性最大的元素，则X为F元素，该元素与Ca元素组成的离子化合物，晶胞中氟离子数目为8，钙离子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶体的化学式为：CaF ₂，
故答案为：CaF ₂．

点评 本题是对位置结构与性质的考查，涉及结构性质越位置关系、元素周期律、电子式与核外电子排布、配合物与杂化理论、分子结构、晶胞计算等，难度中等，是物质结构的综合性题目，是对学生综合能力的考查．