Question

A、B、C、D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．A是元素周期表中原子半径最小的元素，非金属元素B原子的核外电子数是未成对电子数的3倍，C原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，D是地壳中含量最多的元素，E位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数与A相同。回答下列问题：

⑴E的基态原子价电子排布图 ______ 。

⑵B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 ______ 。用元素符号表示

⑶CA₃物质能与很多化合物通过配位键发生相互作用，CA₃与第2周期中的另一种元素的氢化物相互作用得到的化合物X是科学家潜心研究的一种储氢原料，X是乙烷的等电子体；加热X会缓慢释放H₂，转变为化合物Y，Y是乙烯的等电子体。

化合物CA₃的分子空间构型为 ______ ，X的结构式为 ______ 必须标明配位键。

形成CA₃物质的中心原子在X、Y分子中的杂化方式分别是 ___，Y分子中δ键和π键数目之比为 ____。

⑷E能与类卤素(SCN)₂反应生成E(SCN)₂，类卤素(SCN)₂对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H—S—CN)的沸点低于异硫氰酸(H—NCS)的沸点，其原因是 ______ 。

Answer

N > O > C 三角锥形 sp3和sp2 5：1 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键

【解析】

A、B、C、D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；A是元素周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；非金属元素B原子的核外电子数是未成对电子数的3倍，则B是C元素；D是地壳中含量最多的元素，则D为O元素，C原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，且C原子序数大于B而小于D，所以C是N元素；E位于第4周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数与A相同，为Cu元素。

⑴E是Cu元素，有29个电子，其3d、4s电子为Cu原子价电子，其价电子排布图为，故答案为：。

⑵B、C、D分别是C、N、O元素，同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能大小顺序是N > O > C，故答案为：N > O > C。

⑶①氨气分子中，NH3中N原子成3个δ键，有一对未成键的孤对电子，价层电子对数，所以采取sp3杂化，空间构型是三角锥型；NH3与第二周期另一种元素的氢化物相互作用的产物，X是乙烷的等电子体，应含有18的电子，为BH3∙NH3，Y是乙烯的等电子体，应为BH2=NH2，X中B含有空轨道，N含有孤电子对，可形成配位键，X的结构式为，故答案为：三角锥形；。

由可知，中心原子形成4个δ键，为sp3杂化，Y是乙烯的等电子体，应为BH2=NH2，BH2=NH2中B和N都形成3个δ键，为sp2杂化，BH2=NH2中含有1个碳氮双键，含有1个π键，含有2个键、2个键，所以分子中δ键和π键数目之比为5：1，故答案为：sp3和sp2；5：1。

⑷由于异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键，所以硫氰酸(H—S—CN)的沸点低于异硫氰酸，故答案为：异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键。