Question

A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大，A元素原子的价电子排列为ns²np²，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，E元素原子的价电子排布为3d⁶4s²．C、D的电离能数据如下（kJ?mol^-1）：

	I1	I2	I3	I4
C	738	1451	7733	10540
D	577	1817	2745	11578

（1）化合价是元素的一种性质．由C、D的电离能数据判断，C通常显

+2

价，D显

+3

价；
（2）某单质甲分子与化合物AB分子中电子总数相等，则甲分子中包含

1

个σ键，

2

个π键；
（3）AB的总键能大于甲的总键能，但AB比甲容易参加化学反应．根据下表数据，说明AB比甲活泼的原因是

断裂C≡O中的一个π键消耗的能量是273kJ/mol，断裂N≡N中的一个π键消耗的能量是523.3kJ/mol，断裂一个π键CO比N₂更容易，所以CO更活泼

．

		单键	双键	叁键
AB	键能（kJ?mol-1）	357.7	798.9	1071.9
甲	键能（kJ?mol-1）	154.8	418.4	941.7

（4）E能与AB形成配合物，其中E提供

空轨道

，AB提供

孤对电子

．
（5）如图所示晶胞中，阳离子与阴离子的个数为

3：1

．

Answer 1

分析：A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，由于最外层电子数不超过8，1个电子层最多容纳2个电子，故B原子有2个电子层，最外层电子数为6，则B为氧元素；A元素原子的价电子排列为ns²np²，处于ⅣA族，原子序数小于氧元素，则A为碳元素；C元素的第三电离能剧增，表现+2价，处于ⅡA，原子序数大于氧元素，故C为Mg元素；D元素的第四电离能剧增，表现+3价，处于ⅢA族，则D为Al元素；E元素原子的价电子排布为3d⁶4s²，核外电子数为26，为Fe元素，据此解答．

解答：解：A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，由于最外层电子数不超过8，1个电子层最多容纳2个电子，故B原子有2个电子层，最外层电子数为6，则B为氧元素；A元素原子的价电子排列为ns²np²，处于ⅣA族，原子序数小于氧元素，则A为碳元素；C元素的第三电离能剧增，表现+2价，处于ⅡA，原子序数大于氧元素，故C为Mg元素；D元素的第四电离能剧增，表现+3价，处于ⅢA族，则D为Al元素；E元素原子的价电子排布为3d⁶4s²，核外电子数为26，为Fe元素，
（1）C元素的第三电离能剧增，表现+2价；D元素的第四电离能剧增，表现+3价，故答案为：+2；+3；
（2）某单质甲分子与化合物CO分子中电子总数相等，则甲分子为N₂，分子中存在N≡N三键，包含1个σ键，2个π键，故答案为：1；2；
（3）据表中数据可知，断裂C≡O中的一个π键消耗的能量是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，断裂N≡N中的一个π键消耗的能量是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，断裂一个π键CO比N₂更容易，所以CO更活泼，
故答案为：断裂C≡O中的一个π键消耗的能量是273kJ/mol，断裂N≡N中的一个π键消耗的能量是523.3kJ/mol，断裂一个π键CO比N₂更容易，所以CO更活泼；
（4）E为Fe，含有空轨道，CO含有孤对电子，二者形成配合物，故答案为：空轨道；孤对电子；
（5）由晶胞结构可知，晶胞中含有K⁺离子数目为2×6×

1

2

=6，阴离子数目为1+8×

1

8

=2，故阳离子与阴离子的个数为6：2=3：1，故答案为：3：1．

点评：本题综合性较大，涉及元素推断、晶体与化学键、核外电子排布规律、电离能等，难度中等，比较全面的考查了物质结构与性质知识，在晶胞计算中注意均摊法的运用．