Question

（15分）原子序数依次递增的A、B、C、D、E是周期表中前30号元素。已知A的最外层电子数是其内层电子数的2倍；A与C形成的常见化合物之一是主要的温室气体；D与A同主族，其单质在同周期元素所形成的单质中熔点最高；E原子M能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个。请回答下列问题：

（1）B在周期表中的位置是：                      ，该主族元素的气态氢化物中，沸点最低的是             （填化学式）。

（2）根据等电子原理分析，BC₂ ⁺ 中B原子的轨道杂化类型是           。

（3）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物在常温下是晶体，其晶体类型是           。

（4）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I₂，依次还有I₃、I₄、I₅…，推测D元素的电离能突增应出现在第      电离能。

(5)A的一种相对分子质量为28的氢化物，其分子中σ键与π键的个数之比为      ；；

(6)E的基态原子有    种形状不同的原子轨道；E²⁺ 的价电子排布式为     ；下

图（填甲、乙或丙）           表示的是E晶体中微粒的堆积方式。

          

甲                 乙                 丙

Answer

（1）第二（或2）周期 第ⅤA（或五主、Ⅴ主）族，  PH3 （2）sp  。

（3）原子晶体（4）五（或I5） (5)  5:1  (6) 3    3d9    丙    

【解析】根据元素的结构及有关性质可知，A、B、C、D、E五种元素分别是C、N、O、Si、Cu。

（1）氮元素的质子数是7，位于第二周期第ⅤA；氨气分子存在氢键，所以其熔沸点是同主族元素的氢化物中最高的，而最低的是PH3。

（2）价电子数与原子数分别都相等的是等电子体，所以与NO2＋互为等电子体的是CO2.由于CO2是直线型结构，碳原子是sp杂化，所以NO2＋中氮原子也是sp杂化。

（3）电负性最大与最小的两种非金属元素分别是O和Si，形成的氧化物是SiO2，属于原子晶体。

（4）硅元素的最外层电子数是4个，最高价是＋4价，所以硅元素的电离能突增应出现在第5电离能。

（5）碳元素的一种相对分子质量为28的氢化物是乙烯，分子中含有碳碳双键。而双键是由1个σ键与1个π键构成的，而单键都是σ键，所以分子中σ键与π键的个数之比为5:1。

（6）铜原子的最高能级是d能级，所以基态原子有3种形状不同的原子轨道；根据构造原理可知，铜离子的价电子排布式为3d9 ；根据晶胞可知，甲是体心立方堆积，乙是六方最密堆积，丙是面心立方最密堆积，所以答案选丙。