Question

20．已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；D原子L电子层上有2对成对电子；E的+1价阳离子的核外有3层电子且各层均处于全满状态．
（1）E元素基态原子的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹．
（2）B₂A₄是石油炼制的重要产物之一．B₂A₄分子中B原子轨道的杂化类型为sp²；1mol B₂A₂分子中含3mol σ键．
（3）已知D、E能形成晶胞结构如图所示的两种化合物，则化学式：甲为CuO，乙为Cu₂O；高温时，甲易转化为乙的原因为Cu₂O中Cu原子d轨道为全满状态，比较稳定．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大，A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等，则A为H元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，则B原子核外有6个电子，则B为C元素；D原子L层上有2对成对电子，则D原子电子排布式为1s²2s²2p⁴，所以D为O元素；C的原子序数介于碳、氧元素之间，则C为N元素；E⁺原子核外有3层电子且各层均处于全满状态，则E原子核外电子数为2+8+18+1=29，则E为Cu元素，据此进行解答．

解答 解：（1）29号铜元素基态原子的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；      
（2）C₂H₄分子中C原子有3个σ键，无孤电子对，轨道的杂化类型为sp²杂化；1个C₂H₂分子中含有两个碳氢键和1个碳碳双键，则其分子中含有3个σ键，2个π键，lmolC₂H₂分子中σ键3mol，故答案为：sp²；3；
（3）已知O、Cu能形成晶胞如图所示的两种化合物，甲中黑色球数目=4，白色球数目=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，Cu、O原子数目之比为1：1，则甲的化学式为CuO，乙中黑色球数目=4，白色球数目=1+8×$\frac{1}{8}$=2，黑色球与白色球个数之比为2：1，氧元素为-2价，则乙的化学式为Cu₂O，Cu₂O中Cu原子d轨道为全满状态，比较稳定，故高温时甲易转化为乙，
故答案为：CuO；Cu₂O；Cu₂O中Cu原子d轨道为全满状态，比较稳定．

点评 本题综合考查物质结构与性质，涉及元素推断、核外电子排布、杂化轨道、化学键、晶胞计算等，推断元素是解题关键，（3）中从结构分析氧化铜高温转化为氧化亚铜为易错点、难点，难度中等．