Question

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。A的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：

（1）b、c、d中第一电离能最大的是_____ （填元素符号），e的价层电子排布图为__________。

（2）a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为 ________ ；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是__________（填化学式，写出两种）。

（3）这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是___；酸根呈三角锥结构的酸是 _____________ 。（填化学式）

（4）e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1，则e离子的电荷为__________。

（5）这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构（如图2所示）。

    

该化合物中阴离子为 ______ ，阳离子中存在的化学键类型有_____________   ；该化合物加热时首先失去的组分是________  ，判断理由是____________________。

Answer

N sp3 H2O2 N2H4 HNO2 HNO3、H2SO3 +1 SO42― 共价键和配位键 H2O H2O与Cu2＋的配位键比NH3与Cu2＋的弱

【解析】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a的核外电子总数与其周期数相同，则a为H元素；
c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，则c是O元素；
b的价电子层中的未成对电子有3个，且原子序数小于c，则b是N元素；
e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子，则e原子核外电子数为2+8+18+1=29，为Cu元素；
d与c同族，且原子序数小于e，所以d为S元素，
(1)同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族和第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素中，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b、c、d元素第一电离能最大的是N元素；e的价层电子为3d、4s电子，其价层电子排布图为；
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子为NH3，该分子的中心原子含有3个共价单键和一个孤电子对，所以N原子的杂化方式为sp3；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物有H2O2和N2H4；
(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3；酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3；
(4)该晶胞中c离子个数=1+8×=2，e离子个数4，该晶胞中氧离子和铜离子个数之比=2：4=1：2，所以e和c形成的一种离子化合物化学式为Cu2O，则e离子的电荷为+1；
(5)这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，阴离子呈四面体结构，说明该阴离子价层电子对个数是4且不含孤电子对，为SO42-；阳离子呈轴向狭长的八面体结构，根据图知，其阳离子中铜离子配位数是8，在八面体上下顶点上分子含有两个共价键且含有两个孤电子对，为水分子，有两个，正方形平面上四个顶点上分子含有3个共价键且含有一个孤电子对，所以为氨气分子，有4个，所以阳离子中含有配位键和共价键；H2O和Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱，所以该化合物加热时首先失去的组分是H2O。