Question

【化学—选修3：物质结构与性质】原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为29。

（1）F原子基态的外围核外电子排布式为                    。

（2）在A、B、C三种元素中，第一电离能由小到大的顺序是            （用元素符号回答）。

（3）元素B的简单气态氢化物的沸点         (高于，低于)元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是                      。

（4）由A、B、C形成的离子CAB^－与AC₂互为等电子体，则CAB^－的结构式为               。

（5）在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为           。

（6）由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为           。

（7）FC在加热条件下容易转化为F₂C，从原子结构的角度解释原因             。

Answer

（1）[Ar]3d104s1（2分）（2）N＞O＞C（2分）

（3）B的氢化物分子之间存在氢键（2分）

（4）[N＝C＝O]－（2分）（5）sp（2分）（6）NaNO2（2分）

（7）Cu＋外围电子3d10轨道全满稳定，Cu2＋外围电子3d9轨道电子非全满和半满状态不稳定，所以CuO在加热条件下容易转化为Cu2O

【解析】

试题分析：A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等，则A是C；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同，则C是O，所以B是N；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素，则D是Na；E和C位于同一主族，E是S；F的原子序数为29，F是Cu。

（1）当原子核外电子处于该轨道的全充满、半充满或全空时是稳定的状态，所以F原子基态的核外电子排布式为[Ar]3d104s1；

（2）一般情况下，同一周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强，其电离能就越大，但是当原子核外电子处于其轨道的半充满状态时，稳定性强，所以在A、B、C三种元素中，第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。

（3）由于N元素的非金属性强，原子半径小，在分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引力，所以元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点。

（4）由A、B、C形成的离子CAB－与AC2互为等电子体，等电子体结构相似，性质也相似，则CAB－的结构式为[N=C=O]－；

（5）在元素A与E所形成的常见化合物CS2是直线形结构，A原子轨道的杂化类型为sp杂化；

（6）由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则含有Na+：1/4×8=2，含有NO2-：1/8×8+1=2，所以该化合物的化学式为NaNO2。

（7）由于Cu＋外围电子3d10轨道全满稳定，Cu2＋外围电子3d9轨道电子非全满和半满状态不稳定，所以CuO在加热条件下容易转化为Cu2O。

考点：考查元素及化合物的推断、核外电子排布、电离能、杂化轨道类型、氢键、晶胞结构等有关判断