Question

A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大。第2周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请用对应的元素符号或化学式填空：

(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为         。

(2)A的最高价含氧酸根离子中其中心原子采取          杂化。

(3)与A、B形成的阴离子(AB^－)互为等电子体的分子有      。

(4)基态D原子的核外电子排布式为        ，下图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比为         。

 (5)向D的高价态硫酸盐溶液中逐滴滴加B的氢化物水溶液至过量，先出现沉淀，最后沉淀溶解形成溶液。写出此沉淀溶解的离子方程式：_            ___。

Answer

（8分）（1）C＜O＜N（2分） （2）sp2（1分） （3）N2或CO（1分，其它合理答案也给分）

（4）1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar] 3d104s1)（1分）；1:5（1分）

（5）Cu(OH)2+4NH3•H2O＝[Cu(NH3)]2++2OH－+4H2O（2分）

【解析】

试题分析：A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大， B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，最外层电子排布为2s22p3，故B为氮元素。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，故原子核外电子排布为1s22s1或1s22s22p2，结合（3）能与N元素形成阴离子（AN-），故A为碳元素；C是地壳中含量最高的元素，所以C是氧元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，故D元素原子各层电子数分别为2、8、18、1，是29号Cu元素。（1）C、N、O元素是同一周期元素，同一周期元素自左向右非金属性逐渐增强，第一电离能呈增大趋势。但由于氮元素原子2p能级是半充满稳定状态，能量较低，所以第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N。

（2）A的最高价含氧酸根离子是CO32－，根据价层电子对互斥理论可知，其中碳原子含有的孤对电子对数＝（4＋2－3×2）÷2＝0，这说明碳原子最外层电子数全部成键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，采取sp2杂化。

（3）原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，因此将CN－中碳原子及1个负电荷换成1个氮原子，可得的等电子体N2，将N原子及1个负电荷换成1个O原子，可得的等电子体CO，即互为等电子体的是N2或CO。

（4）D的原子序数是29，为Cu元素，根据构造原理可知，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。由晶胞结构可知，Ca原子处于顶点，所以根据均摊法可知晶胞中含有Ca原子数目为8×＝1个。Cu原子处于晶胞内部与面上、面心处，所以晶胞中Cu数目为1+4×+4×＝5个，故该合金中Ca和Cu的原子个数比为1:5。

（5）将氨水滴加到硫酸铜溶液中，首先反应生成氢氧化铜沉淀，继续滴加氨水，氢氧化铜与氨水反应生成四氨合铜络离子，反应的离子方程式为Cu(OH)2+4NH3•H2O＝[Cu(NH3)]2++2OH－+4H2O。

考点：考查元素推断；第一电离能、杂化轨道类型、等电子体、核外电子排布、晶体结构以及配位化合物形成等