Question

（2013?德州一模）【化學一物質結構與性質】
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 周期中．對它們的性質及結構的描述如下．
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與最低負化合價的代數(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）分子的立體結構是

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，沸點較低的是（寫化學式）

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，它在一定條件下吸收可見光后可高效 殺滅癌細胞，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，小黑球位于立方體的面上），則該化合物中B₇₀與鉀原子個數(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與最低負化合價的代數(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與最低負化合價的代數(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個電子，根據構造原理知，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原子含有的價層電子對=3+1=4，且含有一個孤電子對，所以其空間構型是三角錐型，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，氫鍵的存在導致其沸點增大，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原子個數(shù)=2×6×

1

2

=6，B原子個數(shù)=1+8×

1

8

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

點評：考查核外電子排布規(guī)律、雜化軌道、分子空間結構、氫鍵與化學鍵、晶胞等，綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎與分析問題解決問題的能力．