Question

（15分） 已知A、B、C、D、E都是元素周期表中的前四周期元素，它们原子序数的大小关系为A<C<B<D<E。又知A原子的p轨道为半充满，其形成的简单氢化物的沸点是同主族非金属元素的氢化物中最高的。D原子得到一个电子后其3p轨道将全充满。B^＋离子比D原子形成的离子少一个电子层。C与B可形成BC型的离子化合物。E的原子序数为29。
请回答下列问题：
（1） 元素A简单氢化物中A原子的杂化类型是       ，B、C、D的电负性由小到大的顺序为
__     (用所对应的元素符号表示)。C的气态氢化物易溶于水的原因是                   。

（2）E原子的基态电子排布式为       。元素E的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式，晶胞分别如右图a和b所示，则其面心立方堆积的晶胞与体心立方堆积的晶胞中实际含有的E原子的个数之比为           。
（3）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示)，其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：

离子晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ·mol－1	786	715	3401

则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是：       。
（4）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，适合作录音带磁粉原料的是       。

Answer 1

(15分)
（1）sp³（2分）Na＜Cl＜F （2分） HF和H₂O分子之间能形成氢键（3分）
（2）1S²2S²2P⁶3S²3d¹⁰4S¹或〔Ar〕3d¹⁰4S¹（2分）　  2∶1 （2分）
（3）TiN＞MgO＞CaO＞KCl （2分）
（4）CrO₂ （2分）

解析试题分析：A、B、C、D、E都是元素周期表中的前四周期元素，A原子的p轨道半充满，外围电子排布为nS²nP³，处于ⅤA族，形成的氢化物的沸点是同主族非金属元素氢化物中最高的，则A为N元素；D原子得到一个电子后3p轨道全充满，原子的电子排布式应为1S²2S²2P⁶3S²3P⁵，为Cl元素；B⁺比D原子形成的离子少一个电子层，则B应为Na元素；C与B形成BC型离子化合物，则C应为第Ⅶ主族元素，根据原子序数A＜C＜B＜D＜E可知C为F元素；E的原子序数为29，为Cu元素。
（1）元素A简单氢化物是NH₃， N原子形成3个σ键，还有1对孤对电子，所以其杂化方式为)sp³；根据同周期随原子序数递增电负性增大，同主族自上而下电负性减小，可得电负性顺序为：Na＜Cl＜F；F原子半径小而电负性大，所以HF和H₂O分子之间能形成氢键，因此HF易溶于水。
（2）根据能量最低原理书写核外电子排布式为：1S²2S²2P⁶3S²3d¹⁰4S¹或〔Ar〕3d¹⁰4S¹；用均摊法计算图a和b中的Cu原子，面心立方堆积的晶胞含Cu原子数目：8×1/8+6×1/2=4，体心立方堆积的晶胞含Cu原子数目：8×1/8+1=2，所以面心立方堆积的晶胞与体心立方堆积的晶胞中实际含有的E原子的个数之比为2:1。
（3）晶格能越大熔点越高，所以4种离子晶体熔点从高到低的顺序是：TiN＞MgO＞CaO＞KCl
（4）V₂O₅中V 没有未成对电子，CrO₂中Cr含有2个未成对电子，所以适合作录音带磁粉原料的是CrO₂。
考点：本题考查元素的推断、杂化方式、电负性、氢键、晶胞的计算、熔点的比较、未成对电子的判断。