Question

【题目】有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30）．A的基态原子2p轨道有3个未成对电子；C的基态原子2p轨道有1个未成对电子；E原子最外层有1个未成对电子，其次外层有3种原子轨道且均排满电子，；D与E同周期，价电子数为2．则：
（1）写出基态E原子的电子排布式 ．
（2）1mol A的单质分子中π键的个数为 ．
（3）A、B、C 三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为（用化学式表示）．
（4）A的简单氢化物分子的空间构型为 ， 其中A原子的杂化类型是 ．
（5）C和D形成的化合物的晶胞结构如图，已知晶胞边长a cm，阿伏加德罗常数为NA ， 求晶体的密度为ρ=g/cm3 ． （用含a、NA的计算式表示）

Answer 1

【答案】
（1）[Ar]3d104s1
（2）2NA
（3）HF＞H2O＞NH3
（4）三角锥形；sp3
（5）
【解析】解：有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素（原子序数均小于30），A的基态原子2p能级有3个单电子，原子核外电子排布为1s22s22p3 ， 则A是N元素；C的基态原子2p能级有1个单电子，且C的原子序数大于A，其原子核外电子排布为1s22s22p5 ， 所以C是F元素，结合原子序数可推知B是O元素；E原子核外有成单电子，其次外层有3个能级且均排满电子，且原子序数小于30，则E处于第四周期，其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1 ， 则E是Cu元素；D与E同周期，价电子数为2，则D是Ca元素，（1）E是铜元素，根据构造原理知，其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1 ， 所以答案是：[Ar]3d104s1；（2）氮气的结构式为：N≡N，所以氮气分子中含有一个σ键两个π键，因此1mol氮气中含有2molπ键，即为2NA个π键，
所以答案是：2NA；（3）非金属性F＞O＞N，非金属性越强，其气态氢化物越稳定，因此气态氢化物的稳定性HF＞H2O＞NH3 ，
所以答案是：HF＞H2O＞NH3；（4）N元素的简单氢化物是氨气，NH3分子中氮原子价层电子对=3+ =4，且含有一个孤电子对，所以分子空间构型是三角锥形，N原子采取sp3杂化，
所以答案是：三角锥形；sp3；（5）F和Ca形成的化合物为CaF2 ， 由晶胞结构可知，晶胞中白色球数目=8、黑色球数目=8× +6× =4，白色球为F、黑色球为Ca，则晶胞质量=4× = g，晶胞的体积为a3cm3 ， 晶体的密度为ρ= = g/cm3 ，
所以答案是： ．