Question

A、B、C、D、E五种元素都是36号以前元素，原子序数依次增大，其相关信息如下表

元素	相关信息
A	A的第一电离能低于同周期相邻元素
B	B原子中成对电子数等于未成对电子数的2倍
C	C原子p轨道和s轨道中的电子数相等，与非金属的原子结合时形成共价键
D	D与A、B、C均不同周期，其单质分子中只有一条共价键
E	E在所处周期中电负性最大，且与D是同一主族元素

（1）写出下列元素的符号：A______B______C______D______，E______；
（2）A与D形成的化合物的化学式为______，其分子的立体构型是______，是______（填“极性”或“非极性”）分子；
（3）请比较化合物ED与Cl₂、Br₂、I₂三者沸点由高到低的顺序：______＞______＞______＞______，
其理由是______．
（4）A的最高价氧化物的水化物（H₂AO₃）晶体是一种白色片层状结构，层内的H₃AO₃分子这间有序排列如图．
①在H₃AO₃分子中，A原子的杂化方式是______；
②在晶体中，H₃AO₃分子能形成这种排列方式的原因是______；
③在H₃AO₃晶体中层与层之间的作用力是______，该晶体属于______晶体．

Answer 1

【答案】分析：A、B、C、D、E五种元素都是36号以前元素，原子序数依次增大．C原子p轨道和s轨道中的电子数相等，则C原子有2个电子层或3个电子层，所以C核外电子排布为1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，故C为氧元素或镁元素，C与非金属的原子结合时形成共价键，则C为非金属元素，故C为氧元素；E在所处周期中电负性最大，则E为ⅦA族，且与D是同一主族元素，原子序数E＞D，D与A、B、C均不同周期，则D为氯元素，E为溴元素；A的第一电离能低于同周期相邻元素，A处于ⅢA族或ⅥA族，故A为硼元素；原子序数B介于硼元素与氧元素之间，B原子中成对电子数等于未成对电子数的2倍，则B处于第二周期，核外电子排布为1s²2s²2p²，故B为碳元素．
解答：解：A、B、C、D、E五种元素都是36号以前元素，原子序数依次增大．C原子p轨道和s轨道中的电子数相等，则C原子有2个电子层或3个电子层，所以C核外电子排布为1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，故C为氧元素或镁元素，C与非金属的原子结合时形成共价键，则C为非金属元素，故C为氧元素；E在所处周期中电负性最大，则E为ⅦA族，且与D是同一主族元素，原子序数E＞D，D与A、B、C均不同周期，则D为氯元素，E为溴元素；A的第一电离能低于同周期相邻元素，A处于ⅢA族或ⅥA族，故A为硼元素；原子序数B介于硼元素与氧元素之间，B原子中成对电子数等于未成对电子数的2倍，则B处于第二周期，核外电子排布为1s²2s²2p²，故B为碳元素．
故A为硼元素，B为碳元素；C为氧元素；D为氯元素，E为溴元素．
（1）由上述分析可知，A为B；B为C；C为O；D为Cl；E为Br，故答案为：B；C；O；Cl；Br；
（2）A为硼元素，D为氯元素；A与D形成的化合物中硼为+3价，氯为-1价，化学式为 BCl₃，分子中形成3对共用电子对，硼原子最外层电子全部参与成键，硼原子采取sp²杂化，其分子的立体构型是平面正三角形，分子为对称结构是 非极性分子，故答案为：BCl₃；平面正三角形；非极性；
（3）D为氯元素，E为溴元素，化合物ED为BrCl，BrCl与Cl₂、Br₂、I₂结构相似，都能形成分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，沸点由高到低的顺序：I₂＞Br₂＞BrCl＞Cl₂，
故答案为：I₂＞Br₂＞BrCl＞Cl₂；BrCl与Cl₂、Br₂、I₂结构相似，都能形成分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高；
（4）A为硼元素，A的最高价氧化物的水化物（H₂BO₃）晶体是一种白色片层状结构，层内的H₃BO₃分子这间有序排列如图．
①由结构图可知，在H₃BO₃分子中硼原子与氧原子之间形成单键，分子中形成3对共用电子对，硼原子最外层电子全部参与成键，硼原子采取sp²杂化，故答案为：sp²；
②由结构图可知，在晶体中H₃BO₃分子之间氢原子与氧原子之间存在氢键，氢键的存在使H₃BO₃分子形成层内正六边形结构，
故答案为：H₃BO₃分子之间氢原子与氧原子之间存在氢键；
③由结构图可知，晶体中存在H₃BO₃分子，H₃BO₃晶体为分子晶体，在H₃BO₃晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力，
故答案为：分子间作用力；分子．
点评：本题考查原子结构与位置关系、核外电子排布规律、晶体结构、杂化轨道等，难度较大，推断元素是解题关键，突破口为C原子p轨道和s轨道中的电子数相等，与非金属的原子结合时形成共价键．