Question

（2013?德州一模）【化學(xué)一物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
A-E是周期表中1一36號的元素，它們的原子序數(shù)依次遞增且分別位于前四周期的各個(gè) 周期中．對它們的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的描述如下．
A原子的基態(tài)只有一種形狀的電子云，并容易形成共價(jià)鍵；B原子的最外電子層的電子排 布可表示為nsⁿnpⁿ，其元素最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0；C與B同周期，其 第一電離能髙于周期表中與之相鄰的所有元素；D元素在周期表中位于C元素的下一周 期，其電負(fù)性在同周期元素中最大；E原子最外電子層只有未成對電子，其內(nèi)層所有軌道全 部充滿，但并不是第IA族元素．
（1）請寫出E原子基態(tài)的電子排布式

[Ar]3d¹⁰4s¹

．
（2）A與C形成的最簡單化合物（甲）分子的立體結(jié)構(gòu)是

三角錐型

，其中C原子的雜化方式是

sp³

．
（3）A與D元素形成的化合物（乙）與甲相比，沸點(diǎn)較低的是（寫化學(xué)式）

HCl

原因是

氨氣分子之間存在氫鍵，氯化氫分子間不存在氫鍵

．
（4）B元素可形成B₇₀單質(zhì)，它在一定條件下吸收可見光后可高效 殺滅癌細(xì)胞，有望成為癌癥治療藥物的候選材料．它與金屬鉀摻雜在一起的化合物，其晶胞如圖所示（白球位于立方體的體心和頂 點(diǎn)，小黑球位于立方體的面上），則該化合物中B₇₀與鉀原子個(gè)數(shù)比為

1：3

．

Answer 1

分析：A原子的基態(tài)只有一種形狀的電子云，并容易形成共價(jià)鍵，則A是H元素；
B原子的最外電子層的電子排布可表示為nsⁿnpⁿ，則n=2，其元素最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，所以B是C元素；
C與B同周期，其第一電離能髙于周期表中與之相鄰的所有元素，且C的原子序數(shù)大于B，則C是N元素；
D元素在周期表中位于C元素的下一周期，其電負(fù)性在同周期元素中最大，所以D是Cl元素；
E原子最外電子層只有未成對電子，其內(nèi)層所有軌道全部充滿，但并不是第IA族元素，則E是Cu元素．

解答：解：A原子的基態(tài)只有一種形狀的電子云，并容易形成共價(jià)鍵，則A是H元素；
B原子的最外電子層的電子排布可表示為nsⁿnpⁿ，則n=2，其元素最高正化合價(jià)與最低負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，所以B是C元素；
C與B同周期，其第一電離能髙于周期表中與之相鄰的所有元素，且C的原子序數(shù)大于B，則C是N元素；
D元素在周期表中位于C元素的下一周期，其電負(fù)性在同周期元素中最大，所以D是Cl元素；
E原子最外電子層只有未成對電子，其內(nèi)層所有軌道全部充滿，但并不是第IA族元素，則E是Cu元素．
（1）E是29號元素，其原子核外有29個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理知，其原子基態(tài)的電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）A與C形成的最簡單化合物是NH₃，氨氣分子中N原子含有的價(jià)層電子對=3+1=4，且含有一個(gè)孤電子對，所以其空間構(gòu)型是三角錐型，采取sp³雜化，故答案為：三角錐型，sp³；
（3）A與D元素形成的化合物是HCl，與甲相比，沸點(diǎn)較低的是HCl，氨氣分子間存在氫鍵，氯化氫分子間不存在氫鍵，氫鍵的存在導(dǎo)致其沸點(diǎn)增大，故答案為：HCl，氨氣分子之間存在氫鍵，氯化氫分子間不存在氫鍵；
（4）該晶胞中K原子個(gè)數(shù)=2×6×

1

2

=6，B原子個(gè)數(shù)=1+8×

1

8

=2，所以該化合物中B₇₀與鉀原子個(gè)數(shù)比=2：6=1：3，故答案為：1：3．

點(diǎn)評：考查核外電子排布規(guī)律、雜化軌道、分子空間結(jié)構(gòu)、氫鍵與化學(xué)鍵、晶胞等，綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與分析問題解決問題的能力．