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3.A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下表:
元素相关信息
A可形成自然界硬度最大的单质
B与A元素同周期,核外有三个未成对电子
C最外层电子数是其电子层数的3倍
D第一电离能至第四电离能分别是I1=578KJ/mol,I2=1817KJ/mol,I3=2745KJ/mol,
I4=11575KJ/mol
E常温常压下,E的单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质
FF的一种同位素的质量数为63,中子数为34
(1)A、B、C元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C(用元素符号表示).F的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1
(2)AE2是一种常用的溶剂,是非极性(填“极性”或“非极性”)分子,分子中σ键与π键个数比为1:1.
(3)写出D与NaOH溶液反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.DB形成的晶体与金刚石类似,它属
于原子晶体.B的最简单氢化物容易液化,理由是NH3分子之间存在氢键
(4)已知F的晶体结构如图甲所示,又知F的密度为9.00g•cm-3,则晶胞边长为$\root{3}{\frac{256}{9{N}_{A}}}$cm;FEC4常作电镀液,其中EC${\;}_{4}^{2-}$的空间构型是正四面体,其中E原子的杂化轨道类型是sp3
(5)F的一种氯化物晶胞体结构如图乙所示,该氯化物的化学式是CuCl.

分析 A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,元素A可形成自然界硬度最大的单质,则A为碳元素;B与A元素同周期,核外有三个未成对电子,则B为N元素;C元素原子最外层电子数是其电子层数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故C为O元素;D元素第四电离能剧增,则原子最外层电子数为3,原子序数大于氧,故D为Al;常温常压下,E的单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质,则E为S元素;F的一种同位素的质量数为63,中子数为34,则质子数为63-34=29,故F为Cu,据此解答.

解答 解:A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,元素A可形成自然界硬度最大的单质,则A为碳元素;B与A元素同周期,核外有三个未成对电子,则B为N元素;C元素原子最外层电子数是其电子层数的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,故C为O元素;D元素第四电离能剧增,则原子最外层电子数为3,原子序数大于氧,故D为Al;常温常压下,E的单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质,则E为S元素;F的一种同位素的质量数为63,中子数为34,则质子数为63-34=29,故F为Cu.
(1)同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能由大到小的顺序为:N>O>C;
F为Cu元素,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1
故答案为:N>O>C;1s22s22p63s23p63d104s1
(2)CS2是一种常用的溶剂,为直线型对称结构,属于非极性分子,其结构式为S=C=S,分子中σ键与π键个数比为1:1,
故答案为:非极性;1:1;
(3)Al与NaOH溶液反应的离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,AlN形成的晶体与金刚石类似,它属于原子晶体.B的最简单氢化物为NH3,分子之间存在氢键,沸点较高,容易液化,
故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;原子;NH3分子之间存在氢键;
(4)Cu的晶体为面心立方最密堆积,晶胞中Cu原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,晶胞质量为$\frac{4×64}{{N}_{A}}$g,Cu的密度为9.00g•cm-3,则晶胞体积为$\frac{4×64}{{N}_{A}}$g÷9.00g•cm-3=$\frac{256}{9{N}_{A}}$cm3,则晶胞边长为$\root{3}{\frac{256}{9{N}_{A}}}$cm;
CuSO4常作电镀液,其中SO42-中S原子价层电子对数为4+$\frac{6+2-2×4}{2}$=4,没有孤电子对,故为正四面体构型,S原子采取sp3杂化,
故答案为:$\root{3}{\frac{256}{9{N}_{A}}}$cm;正四面体;sp3
(5)晶胞中Cu原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,Cl原子数目为4,故该氯化物的化学式是CuCl,
故答案为:CuCl.

点评 本题是对物质结构的考查,涉及电离能、氢键、化学键、杂化方式、空间构型、晶胞计算等,注意掌握同周期元素第一电离能异常情况,难度中等.

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(4)甲、乙两分子中含有非极性共价键的是H2O2(填分子式),它的中心原子的杂化方式是sp3
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