Question

2．（1）周期表前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期序數(shù)相同的元素有5種，其中原子序數(shù)最大的元素價電子排布是為3d⁶4s²
（2）A元素對應的氣態(tài)氫化物和其最高價氧化物對應水化物能反應生成鹽，B元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，C元素屬于非金屬元素，其原子核外每一個能級中所容納的電子數(shù)相同，D原子核外電子有5種運動狀態(tài)，E與B屬于同主族短周期元素，F(xiàn)的基態(tài)原子中4s軌道有1個未成對電子且K、L、M電子層充滿電子
①下列有關它們的說法不正確的是ad
a．A、B、C元素所對應的氫化物在各自同主族元素所形成氫化物中沸點最高
b．A、B、C元素的第一電離能大小順序為：C＜B＜A
c．A、B元素可組合成構型為平面正三角形的離子
d.1molCA中σ鍵數(shù)目為N_A
e．AD形成的化合物是新型耐高溫的超硬材料，結構與金剛石相似，則D原子的雜化方式為sp²雜化
②B、E兩種元素形成的氫化物摩爾質量相同，但B的氫化物熔沸點高，原因H₂O₂分子之間存在氫鍵，硫化氫分子之間無氫鍵
③FEB₄溶液中通入足量的A的氫化物形成某種配離子，則該配離子的結構簡式為
（3）Ti被稱為生物金屬，由Ca、Ti、O三種元素組成的晶體其晶胞結構如圖所示，則每個Ti⁴⁺離子與12個O^2-離子相鄰．

Answer 1

分析 （1）周期表前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期序數(shù)相同，外圍電子排布為1s¹、2s²2p²、2s²2p⁴、3s²3p³、3d⁶4s²；
（2）A元素對應的氣態(tài)氫化物和其最高價氧化物對應水化物能反應生成鹽，則A為N元素；B元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則B為O元素；C元素屬于非金屬元素，其原子核外每一個能級中所容納的電子數(shù)相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故C為碳元素；D原子核外電子有5種運動狀態(tài)，則D為硼元素；E與B屬于同主族短周期元素，則E為S元素；F的基態(tài)原子中4s軌道有1個未成對電子且K、L、M電子層充滿電子，則F為Cu，據(jù)此解答；
（3）以頂點Ti⁴⁺離子為研究，與之相鄰O^2-離子位于面心，每個頂點為8個晶胞共用，每個面心為2個晶胞共有．

解答 解：（1）周期表前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期序數(shù)相同，外圍電子排布為1s¹、2s²2p²、2s²2p⁴、3s²3p³、3d⁶4s²，分別為H、C、O、P、Fe，其中原子序數(shù)最大的元素價電子排布是為3d⁶4s²，
故答案為：5；3d⁶4s²；
（2）A元素對應的氣態(tài)氫化物和其最高價氧化物對應水化物能反應生成鹽，則A為N元素；B元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則B為O元素；C元素屬于非金屬元素，其原子核外每一個能級中所容納的電子數(shù)相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故C為碳元素；D原子核外電子有5種運動狀態(tài)，則D為硼元素；E與B屬于同主族短周期元素，則E為S元素；F的基態(tài)原子中4s軌道有1個未成對電子且K、L、M電子層充滿電子，則F為Cu．
①a．A、B、C元素所對應的氫化物分別為NH₃、H₂O、CH₄，氨氣分子之間、水分子之間存在氫鍵，沸點高于同主族元素形成的氫化物，甲烷分子之比不能形成氫鍵，同主族氫化物中沸點最低，故a錯誤；
b．同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢，N元素原子2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故元素的第一電離能大小順序為：C（碳）＜B（氧）＜A（氮），故b正確；
c．N、O元素可組成成NO₃^-，為平面正三角形的離子，故c正確；
d．CO與氮氣分子核外等電子體，CO結構式為C≡O，1molCO中σ鍵數(shù)目為2N_A，故d錯誤；
e．NB形成的化合物是新型耐高溫的超硬材料，結構與金剛石相似，屬于原子晶體，B原子形成3個B-N鍵，則B原子的雜化方式為sp²雜化，故e正確，
故選：ad；
②B、E兩種元素形成的氫化物摩爾質量相同，分別為H₂O₂、H₂S，H₂O₂分子之間存在氫鍵，硫化氫分子之間無氫鍵，故H₂O₂的熔沸點高，
故答案為：H₂O₂分子之間存在氫鍵，硫化氫分子之間無氫鍵；
③CuSO₄溶液中通入足量的NH₃形成配離子[Cu（NH₃）₄]²⁺，則該配離子的結構簡式為，故答案為：；
（3）以頂點Ti⁴⁺離子為研究，與之相鄰O^2-離子位于面心，每個頂點為8個晶胞共用，每個面心為2個晶胞共有，每個Ti⁴⁺離子周圍與之相鄰的O^2-離子數(shù)目為$\frac{8×3}{2}$=12，故答案為：12．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、電離能、氫鍵、化學鍵、微粒構型、配合物、晶胞計算等，是對學生綜合能力的考查，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．