Question

【題目】A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素，原子序數依次增大，A元素原子核外有3個未成對電子，B元素原子核外電子占用3個能級，其中最高能級上的電子數是其所在能層數的2倍，D元素與B元素同族，C元素與A元素同族，E元素原子的價電子數是其余電子數的一半。

（1）A、C、D的第一電離能由大到小的順序為___________________（用元素符號表示），E2+的基態電子排布式為__________________________________。

（2）B和D的氫化物中，B的氫化物沸點較高的原因是____________________________。

（3）C形成的最高價氧化物的結構如圖所示，該結構中C-B鍵的鍵長有兩類，鍵長較短的鍵為__________（填“a”或“b”）。

（4）E可與CO形成羰基配合物E2(CO)8，是有機合成的重要催化劑，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯，熔點50～51℃，45℃（1.33kPa）時升華。

① E2(CO)8為_________晶體。（填晶體類型）

② E2(CO)8晶體中存在的作用力有______________________________。

Answer 1

【答案】N＞P＞S [Ar]3d7 水分子間形成氫鍵 a 分子 共價鍵、配位鍵、范德華力

【解析】

A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素，原子序數依次增大，B元素原子核外電子占用3個能級，其中最高能級上的電子數是其所在能層數的2倍，核外電子排布式為1s22s22p4，故B為O元素；A元素原子核外有3個未成對電子，原子序數小于氧，故核外電子排布式為1s22s22p3，則A為N元素；D元素與B元素同族，C元素與A元素同族，結合原子序數大小可知C為P元素、D為S元素；E元素只能為第四周期元素，E元素原子的價電子數是其余電子數的一半，則價電子數為9，E的核電荷數為18+9=27，為Co元素，據此分析解答。

根據上述分析，A為N元素，B為O元素，C為P元素，D為S元素，E為Co元素。

(1)同主族自上而下第一電離能減小，同周期隨原子序數增大第一電離能呈增大趨勢，P元素原子3p能級為半充滿穩定狀態，第一電離能高于硫，故第一電離能由大到小的順序為：N＞P＞S，E為Co元素，價電子排布式為3d74s2，E2+的基態電子排布式為[Ar]3d7，故答案為：N＞P＞S；[Ar]3d7；

(2)水分子間能夠形成氫鍵，而硫化氫分子間不能形成氫鍵，使得水的沸點高于硫化氫，故答案為：水分子間能夠形成氫鍵；

(3)結構中黑色球與白色球數目分別為4、10，故該物質為P4O10，結合O原子形成8電子結構，可知a鍵為P=O、b鍵為P-O單鍵，雙鍵中電子云重疊更大，故鍵長較短的鍵為a，故答案為：a；

(4)①Co2(CO)8熔點低、易升華，溶于乙醇、乙醚、苯，說明Co2(CO)8屬于分子晶體，故答案為：分子；

②Co2(CO)8中Co與CO之間形成配位鍵，CO中含有極性鍵，分子之間存在范德華力，故答案為：配位鍵、極性共價鍵、范德華力。