Question

（2009?宿遷模擬）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中B、D、E原子最外電子層的p能級（軌道）上的電子處于半滿狀態．通常情況下，A的一種氧化物分子為非極性分子，其晶胞結構如右下圖所示．原子序數為31的元素鎵（Ga）與元素B形成的一種化合物是繼以C單質為代表的第一代半導體材料和GaE為代表的第二代半導體材料之后，在近10年迅速發展起來的第三代新型半導體材料．
試回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示）
（1）基態Ga原子的核外電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹

．
（2）A、B、C的第一電離能由大到小的順序為

N＞C＞Si

．
（3）B元素的單質分子中有

2

個π鍵，與其互為等電子體的物質的化學式可能為

CO（或其他合理答案）

（任寫一種）．
（4）上述A的氧化物分子的中心原子采取

sp

雜化，其晶胞中微粒間的作用力為

范德華力

．
（5）EH₃分子的空間構型為

三角錐形

，其沸點與BH₃相比

低

（填“高”或“低”），原因是

NH₃分子間能形成氫鍵，AsH₃分子間不能形成氫鍵

．
（6）向CuSO₄溶液中逐滴加入BH₃的水溶液，得到深藍色的透明溶液．請寫出該反應的離子方程式

Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中B、D、E原子最外電子層的p能級（軌道）上的電子處于半滿狀態，則B應為N，其電子排布式應為1S²2S²2P³，D為P，其電子排布式應為1S²2S²2P⁶3S²3P³；A的一種氧化物分子為非極性分子，由晶胞結構可知為二氧化碳分子，則A為C；以C單質為代表的第一代半導體材料，則C為Si；GaE為代表的第二代半導體材料，則E為As，然后結合物質結構及化學用語來解答．

解答：解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數A＜B＜C＜D＜E．其中B、D、E原子最外電子層的p能級（軌道）上的電子處于半滿狀態，則B應為N，其電子排布式應為1S²2S²2P³，D為P，其電子排布式應為1S²2S²2P⁶3S²3P³；A的一種氧化物分子為非極性分子，由晶胞結構可知為二氧化碳分子，則A為C；以C單質為代表的第一代半導體材料，則C為Si；GaE為代表的第二代半導體材料，則E為As，
（1）Ga的原子序數為31，則基態Ga原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹，故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹；      
（2）非金屬性越強，第一電離能越大，則第一電離能為N＞C＞Si，故答案為：N＞C＞Si；
（3）氮氣的結構為N≡N，含2個π鍵，具有相同原子數和價電子數的微粒為等電子體，則與其互為等電子體的物質的化學式可能為CO，
故答案為：2；CO（或其他合理答案）；     
（4）A的氧化物分子為CO₂，為直線結構，則中心C原子采取sp雜化，其晶胞中微粒間的作用力為范德華力，故答案為：sp；范德華力；
（5）E為As，AsH₃分子的空間構型與氨氣分子相似，均為三角錐形，因NH₃分子間能形成氫鍵，AsH₃分子間不能形成氫鍵，則其沸點與BH₃相比低，
故答案為：三角錐形；低；NH₃分子間能形成氫鍵，AsH₃分子間不能形成氫鍵；
（6）向CuSO₄溶液中逐滴加入NH₃的水溶液，得到深藍色的透明溶液，生成四氨合銅絡離子，離子反應為Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，故答案為：Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-．

點評：本題考查位置、結構、性質的關系，側重原子結構知識的考查，推斷出元素的種類是解答本題的關鍵，E的推斷是解答的難點，注意常見的半導體材料，推斷時注意從原子的核外電子排布特點以及元素的特殊性質為突破口解答，題目難度較大．