Question

15．A、B、C、D、E、F為前四周期原子序數依次增大的六種元素，A、C、D原子均有兩個未成對電子，A、B、C同周期，A與D、B與F分別同主族，E是生活中用量最大的金屬．請回答下列問題
（1）E比較穩(wěn)定的離子核外電子排布式ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵．
（2）A、B、C的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N．（用元素符號表示）A、B、C的簡單氫化物中最易汽化的物質的化學式CH₄．
（3）C與D形成的物質的晶體類型是原子晶體，IT產業(yè)中該晶體用于生產光導纖維．
（4）由A、B、C三種元素中的一種或兩種元素形成的分子中，有的互為等電子體，寫出其中一組等電子體的化學式：N₂和CO．并寫出對應的結構式N≡N和C≡O．
（5）B的單質晶胞與CO₂的相似，則一個晶胞中含B的原子個數為8．F與氫形成的分子空間構型是三角錐形．
（6）C與E形成的晶體的部分結構如圖，如圖不是（填“是”或“不是”）晶胞，該晶體化學式
為FeO．與E最近且等距離的C構成的圖形是正八面體．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為前四周期原子序數依次增大的六種元素，A、C、D原子均有兩個未成對電子，所以A是質子為6的碳，C是質子數為6的氧，D為質子數為14的硅，而A、B、C同周期，所以B是氮，A與D、B與F分別同主族，所F是磷，E是生活中用量最大的金屬為鐵，由此分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F為前四周期原子序數依次增大的六種元素，A、C、D原子均有兩個未成對電子，所以A是質子為6的碳，C是質子數為6的氧，D為質子數為14的硅，而A、B、C同周期，所以B是氮，A與D、B與F分別同主族，所F是磷，E是生活中用量最大的金屬為鐵，
（1）鐵比較穩(wěn)定的離子是鐵離子，核外電子排布式為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵，故答案為：ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵或[Ar]3d⁵；
（2）同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，其第一電離能高于O氧元素，故第一電離能C＜O＜N，A、B、C的簡單氫化物中最易汽化的物質，也就是沸點最低的，其中水和氨分子之間存在氫鍵，所以最易汽化的物質為：CH₄，故答案為：C＜O＜N；CH₄；
（3）C與D形成的物質是二氧化硅，該晶體類型是原子晶體，IT產業(yè)中該晶體用于生產光導纖維，故答案為：原子晶體；光導纖維；
（4）由C、N、O三種元素中的一種或兩種元素形成的分子中，有的互為等電子體，如N₂和CO，它們的結構式為：N≡N和C≡O，故答案為：N₂和CO；N≡N和C≡O；
（5）氮的單質晶胞與CO₂的相似，所以晶胞中氮氣的個數為：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以一個晶胞中含B的原子個數為4×2=8，氨氣是三角錐形，故答案為：8；三角錐形；
（6）C與E形成的晶體的部分結構如圖，而圖中還有第三種元素，所以不是該晶胞，該晶體中鐵與氧原子個數之比為：1：1，所以化學式
為：FeO；不是，與E最近且等距離的C有x、y、z 平面上各4個，所以構成
正八面體，故答案為：不是；FeO；正八面體；CH₄．

點評 本題考查了第一電離能的比較、晶胞計算、電子式等，題目涉及的知識點較多，綜合性較強，題目難度中等．