Question

选做题：有A、B、C、D、E、F六种元素，B原子得到一个电子后3P轨道全充满，A⁺比B形成的简单离子少一个电子层，C原子的P轨道半充满，它形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零，E在其最高价氧化物中的质量分数为46.67%；F元素的核电荷数为26．请回答：
（1）元素x与C、B均相邻，比较C、x元素的第一电离能I_l（c）

＞

I_1（x）．
（2）写出F元素原子的核外电子排布式

1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁶4S²

．
（3）位于C元素上周期同主族元素的氢化物沸点最高的原因是

氨气分子之间形成氢键

，其分子中心原子的杂化方式为

sp³

，空间构型

三角锥型

．
（4）D的最高氧化物是

非极性

分子（填“极性”或“非极性”），lmol这种氧化物分子中含有

2

mol 1T键，E的最高价氧化物的晶体类型是

原子晶体

．

Answer 1

分析：B原子得到一个电子后3P轨道全充满，则B原子电子排布式应为1S²2S²2P⁶3S²3P⁵，则B为氯元素；A⁺比B形成的简单离子少一个电子层，则A⁺核外有10个电子，故A为钠元素；C原子的p轨道半充满，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，电子排布式应为1S²2S²2P⁶3S²3P³，为P元素，不可能是氮元素，否则沸点不是最低；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零，则E最外层电子数为4，E在其最高价氧化物中的质量分数为46.67%，令E的相对分子质量为x，则

x

x+32

=46.67%，解得x=28，故E为硅元素，则D为碳元素；F元素的核电荷数为26，则F为铁元素．
（1）磷元素原子3p能级含有3个电子，为半满稳定状态，第一电离能大于相邻元素第一电离能．
（2）根据核外电子排布规律书写．
（3）氮元素的电负性很强，氨气分子之间形成氢键；根据化学键及孤对电子对判断杂化方式与空间结构．
（4）二氧化碳为直线型对称结构，是非极性分子；二氧化碳分子中含有2个σ键、2个π键；SiO₂属于原子晶体．

解答：解：B原子得到一个电子后3P轨道全充满，则B原子电子排布式应为1S²2S²2P⁶3S²3P⁵，则B为氯元素；A⁺比B形成的简单离子少一个电子层，则A⁺核外有10个电子，故A为钠元素；C原子的p轨道半充满，形成的氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，电子排布式应为1S²2S²2P⁶3S²3P³，C为P元素，不可能是氮元素，否则沸点不是最低；D和E是位于同一主族的短周期元素，E元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零，则E最外层电子数为4，E在其最高价氧化物中的质量分数为46.67%，令E的相对分子质量为x，则

x

x+32

=46.67%，解得x=28，故E为硅元素，则D为碳元素；F元素的核电荷数为26，则F为铁元素．
故A为钠元素，B为氯元素，C为P元素，D为碳元素，E为硅元素，F为铁元素．
（1）B为氯元素，C为P元素，元素x与C、B均相邻，则x为硫元素，磷元素原子3p能级含有3个电子，为半满稳定状态，第一电离能大于相邻元素第一电离能，所以C、x元素的第一电离能I_l（c）＞I_1（x）．
故答案为：＞．
（2）F为铁元素，原子核外有26个电子，核外电子排布式为1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁶4S²．
故答案为：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁶4S²．
（3）氮元素的电负性很强，氨气分子之间形成氢键，所以沸点最高；氨气分子中氮原子成3个N-H键，N原子有1对孤对电子对，杂化轨道数为1+3=4，采取sp³杂化，空间结构为三角锥型．
故答案为：氨气分子之间形成氢键；sp³；三角锥型．
（4）D为碳元素，D的最高氧化物是二氧化碳，为直线型对称结构，是非极性分子，二氧化碳分子中碳原子与氧原子之间形成双键，双键为1个σ键、1个π键，所以分子中含有2个σ键、2个π键，lmol二氧化碳分子中含有2molπ键；E的最高价氧化物是SiO₂，属于原子晶体．
故答案为：非极性；2，原子晶体．

点评：本题考查元素推断题，难度中等，推断出元素的种类是解题的关键，推断时注意从原子的核外电子排布特点以及元素的特殊性质为突破口解答．