题目

题型：不详难度：来源：

现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期。B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：
（1）用元素符号表示B、C、D三种元素的第一电离能由低到高的顺序      。
（2）下列说法错误的是       。
A．二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO₂＞CO₂
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．N₂与CO为等电子体，化学性质相似
D．由于水分子间存在氢键，所以稳定性：H₂O＞H₂S
（3）E元素的+2价氧化物的熔点比+3价氧化物        （高或低），原因是          。
（4）B单质的一种同素异形体的晶胞如图甲所示，若晶体的密度为ρg/cm³，阿伏加德罗常数的值为N_A，则晶体中最近的两个原子之间的距离为     cm。
（5）F离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。
① F原子的外围电子排布式为________。向F的硫酸盐溶液中通入过量C与A形成的气体N，可生成[F(N)₄]²⁺，该离子的结构式为       。
②某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为＋1)结合形成图乙所示的离子：该离子中碳原子的杂化方式有        。
       
图甲                      图乙

答案

（1）C<O<N(2分)
(2)ACD(2分)
(3)低(1分)   Fe²⁺半径比Fe³⁺大，所带电荷也小于Fe³⁺，FeO的晶格能比Fe₂O₃的小(2分)
（4）   
（5）①3d¹⁰4s¹ （1分）          （2分） 
②sp²、sp³（2分）

解析

试题分析：B元素含有3个能级1s、2s、2p，且每个能级所含的电子数相同，都是2个电子，则B为C元素；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，所以D是O元素；则C是N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，说明E、F是第四周期元素，因为前三周期相邻主族元素的原子序数只差1，E元素的基态原子有4个未成对电子，则E为26号元素Fe，F为29号元素Cu。
（1）同周期元素第一电离能随核电荷数增大而升高，但N的2p轨道电子是半充满，比较稳定，不易失去，所以C、N、O三种元素的第一电离能由低到高的顺序是C<O<N；
（2）A、二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体，所以沸点：SiO₂＞CO₂，A错误；B、同周期元素随核电荷数增大而增强，正确；C、N₂与CO为等电子体，具有相似的化学结构，错误；D、氢键与熔沸点高低有关，因为O的原子半径小于S的原子半径，所以H₂O分子中共价键比H₂S强，所以水更稳定，错误，答案选ACD；
（3）FeO的沸点比Fe₂O₃低，是因为Fe²⁺半径比Fe³⁺大，所带电荷也小于Fe³⁺，FeO的晶格能比Fe₂O₃的小的缘故；
（4）该晶胞中有8×1/8+6×1/2+4=8个C原子，设晶胞的棱长是acm,则ρ="8×12" N_A/a³, 晶体中最近的两个原子是以面对角线一半的两端的C原子构成的正四面体中心与顶点的距离，利用数学知识课求解，答案为。
（5）①F为29号Cu，外围电子的排布式为3d¹⁰4s¹，N为氨气，向硫酸铜溶液中通入过量氨气，生成四氨合铜络离子，其结构式为

②C与N(或C)以不饱和键结合时是sp²杂化，以饱和键结合时为sp³杂化。