Question

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25。

（1）F基态原子的核外电子排布式为              。

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

（3）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，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原子轨道的类型为               。

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

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d54s2

（2）C、O、N 或C< O< N

（3）B的氢化物NH3分子之间存在氢键

（4）[N=C=O]－（5）sp（6）NaNO2

【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25，F是Mn。

（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1s22s22p63s23p63d54s2；

（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，第一电离能由小到大顺序是C< O< N。

（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。

【考点定位】本题主要是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

【名师点睛】本题以物质结构为基础，考查电离能、晶体类型、化学键及氢键对物质性质的影响、分子结构与杂化理论等，侧重于原子轨道杂化方式及杂化类型判断。判断分子的中心原子杂化轨道类型的方法可总结如下：（1）根据杂化轨道的空间分布构型判断：①若杂化轨道在空间的分布为正四面体或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。（2）根据杂化轨道之间的夹角判断：若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。