Question

原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期序数的2倍；b和d的A₂B型氢化物均为V形分子，c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子．
请回答下列问题：
（1）b元素基态原子核外未成对电子数为

 

个，元素b、c、d的第一电离能由大到小的顺序是

 

（填元素符号）；
（2）由这些元素形成的双原子分子为

 

（填化学式）．由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是

 

（填化学式），其中心原子的杂化轨道类型均是

 

；
（3）这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于离子晶体的是

 

（填化学式），若其晶体密度为2.16g?cm^-3，则晶胞的体积是

 

cm³（计算结果保留一位小数）；
（4）b的A₂B型氢化物内含有共价键、范德华力和氢键，请按由强到弱的顺序排列：

 

．

Answer 1

分析：原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍，则a有2个电子层，最外层电子数为4，故a为碳元素；
b和d的A₂B型氢化物均为V形分子，B采取sp³杂化，分子中B原子有2对孤对电子，则B原子最外层电子数为6，处于ⅥA族，故b为氧元素，d为硫元素；
c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子，c处于ⅠA族、e处于ⅧA族，结合原子序数可知，c为钠元素，e为Cl元素．

解答：解：原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍，则a有2个电子层，最外层电子数为4，故a为碳元素；
b和d的A₂B型氢化物均为V形分子，B采取sp³杂化，分子中B原子有2对孤对电子，则B原子最外层电子数为6，处于ⅥA族，故b为氧元素，d为硫元素；
c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子，c处于ⅠA族、e处于ⅧA族，结合原子序数可知，c为钠元素，e为Cl元素，则：
（1）b为O元素，基态原子核外电子排布为1s²2s²2p⁴，其未成对电子数为2个，同主族自上而下第一电离能减小，同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，故第一电离能O＞S＞Na，
故答案为：2；O＞S＞Na；
（2）由这些元素形成的双原子分子有O₂、Cl₂、CO，由这些元素形成的三原子分子中SO₂、CO₂、CS₂等，CO₂、CS₂分子的空间结构属于直线形，其中心原子的杂化轨道类型均是sp，
故答案为：O₂、Cl₂、CO；CO₂、CS₂；sp；
（3）这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于离子晶体的是NaCl，其晶胞中，钠离子位于体心与棱中心、氯离子位于定点与面心，晶胞中钠离子数目=1+12×

1

4

=4、氯离子数目=6×

1

2

+8×

1

8

=4，则晶胞质量=

4×58.5

NA

g，晶体密度为2.16g?cm^-3，则晶胞的体积=

4×58.5 6.02×1023 g

2.16g/cm3

=1.8×10^-22 cm³，
故答案为：NaCl；1.8×10^-22；
（4）H₂O内含有共价键、范德华力和氢键，由强到弱的顺序排列：共价键＞氢键＞范德华力，
故答案为：共价键＞氢键＞范德华力．

点评：本题考查元素推断、电离能、分子结构、杂化轨道、晶胞计算、化学键等，（3）中题目没有给出NaCl晶胞结构，为易错点，注意识记中学常见的晶胞结构．