Question

20．A、B、C、D是周期表中前10号元素，它们的原子半径依次减小．D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp³杂化．
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为N＞O＞C（用元素符号表示）．
②M是含有极性键的非极性分子（填“极性”或“非极性”）
③N是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化
④W分子的VSEPR模型的空间构型为正四面体，W分子的空间构型为V形．
⑤AB^-离子中和B₂分子的π键数目比为1：1．

Answer 1

分析 A、B、C、D是周期表中前10号元素，它们的原子半径依次减小；D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp³杂化，则D是H元素、A是C、B是N、C是O元素，M、N、W分别是CH₄、NH₃、H₂O，
①同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第IVA族元素第一电离能大于其相邻元素；
②M是CH₄，为正四面体结构，不同非金属元素之间存在极性键，正负电荷重心不重合的分子为极性分子；
③氢键影响物质熔沸点；
④W是H₂O，H₂O分子中O原子价层电子对个数是4且含2个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其VSEPR模型和空间构型；
⑤CN^-离子与N₂互为等电子体，二者结构相似，故其电子式为，根据二者结构确定π键数目之比．

解答 解：A、B、C、D是周期表中前10号元素，它们的原子半径依次减小；D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W，且在M、N、W分子中，A、B、C 三原子都采取sp³杂化，则D是H元素、A是C、B是N、C是O元素，M、N、W分别是CH₄、NH₃、H₂O，
①同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第IVA族元素第一电离能大于其相邻元素，N元素位于第VA族，所以A、B、C第一电离能大小顺序是N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
②M是CH₄，为正四面体结构，甲烷分子中C-H原子之间存在极性键，甲烷分子正负电荷重心重合，为非极性分子，故答案为：极性；非极性；
③N为NH₃，因为氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化，
故答案为：氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化；
④W是H₂O，H₂O分子中O原子价层电子对个数是4且含2个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其VSEPR模型为正四面体结构、空间构型为V形，故答案为：正四面体；V形；
⑤CN^-离子与N₂互为等电子体，二者结构相似，故其电子式为，AB^-离子中和B₂分子的π键数目比=2：2=1：1，故答案为：1：1．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，涉及化学键、分子空间构型判断、氢键等知识点，侧重考查学生分析判断能力，明确原子结构、元素周期表结构、物质结构等是解本题关键，注意第一电离能大小规律及异常现象，题目难度不大．