Question

已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D元素是地壳中含量最多的元素．E有“生物金属”之称，E⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同．
请回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
（1）E的基态原子的外围电子排布式为______．
（2）由A、B、C形成的ABC分子中，含有______个σ键，______个π键；
（3）E的一种氧化物Q，其晶胞结构如图所示，则Q的化学式为______，该晶体中氧原子的配位数为______．
（4）B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为______．
（5）在浓的ECl₃的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为ECl₃?6H₂O的绿色晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，则该配离子的化学式为______．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，短周期s区，只有ⅠA有单电子，则A为氢元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B原子电子排布式为1s²2s²2p²，故B为碳元素；D元素是地壳中含量最多的元素，则D为O元素，所以C为N元素；E有“生物金属”之称，E⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同，则E的原子序数为18+4=22，为Ti元素，然后结合原子结构与性质、化学用语等来解答．
解答：解：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，短周期s区，只有ⅠA有单电子，则A为氢元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B原子电子排布式为1s²2s²2p²，故B为碳元素；D元素是地壳中含量最多的元素，则D为O元素，所以C为N元素；E有“生物金属”之称，E⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同，则E的原子序数为18+4=22，为Ti元素，
（1）E为Ti，原子序数为22，其基态原子的外围电子排布式为3d²4s²，故答案为：3d²4s²；
（2）A、B、C形成的ABC分子为HCN，结构为H-C≡N，则含2个σ键，2个π键，故答案为：2；2；
（3）由晶胞结构可知，晶胞中Ti元素数目为1+8×=2，O原子数目为2+4×=4，故该氧化物的化学式为TiO₂，由晶胞结构可知，每个O原子周围有3个Ti原子，氧的配位数为3，故答案为：TiO₂；3；
（4）同周期自左而右第一电离能增大，但N原子p轨道半满，为稳定状态，故第一电离能C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；
（5）在浓的TiCl₃的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl₃?6H₂0的绿色晶体，该晶体中两配体的物质的量之比为1：5，则配体中有1个Cl^-、5个H₂O，2个氯离子位于外界，则该配离子的化学式为[TiCl（H₂O）₅]²⁺，故答案为：[TiCl（H₂O）₅]²⁺．
点评：本题综合性较大，涉及结构性质位置关系、元素周期律、第一电离能、核外电子排布、配合物、分子结构等，题目难度中等，是物质结构的综合性题目，是对学生综合能力的考查，推断元素是解题的关键．