Question

【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同；基態b原子的核外電子占據3個能級，且最高能級軌道為半充滿狀態；c的最外層電子數是內層電子數的3倍；d的原子序數是c的兩倍；基態e原子3d軌道上有4個單電子。

回答下列問題：

（1）b、c、d電負性最大的是___(填元素符號)。

（2）b單質分子中σ鍵與π鍵的個數比為___。

（3）a與c可形成兩種二元化合物分子，兩種物質可以任意比互溶。其中一種不穩定，可分解產生c的單質，該化合物分子中的c原子的雜化方式為___；這兩種物質的互溶物中，存在的化學鍵有___(填序號)。

①極性共價鍵 ②非極性共價鍵 ③離子鍵 ④金屬鍵 ⑤氫鍵 ⑥范德華力

（4）這些元素形成的含氧酸中，分子內中心原子的價層電子對數為4的酸是___(填化學式，下同)；酸根呈正三角形結構的酸是___，試從兩者結構特點判斷該酸分子與酸根離子的穩定性：酸分子___酸根離子(填“>”或“<”)。

（5）元素e在周期表中的位置是___區；e的一種常見氯化物中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態下以雙聚分子存在，結構式為，請補寫e的元素符號并用“→”表示出其中的配位鍵___。

Answer 1

【答案】O 1:2 sp3 ①② H2SO4、H2SO3 HNO3 < d

【解析】

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同，a為H，基態b原子的核外電子占據3個能級，且最高能級軌道為半充滿狀態即2p3，則b為N，c的最外層電子數是內層電子數的3倍，則c為O，d的原子序數是c的兩倍，d為S，基態e原子3d軌道上有4個單電子，則為3d6，即e為Fe。

A：H，b：N，c：O，d：S，e：Fe。

⑴電負性從左到右依次遞增，從上到下依次遞減，b、c、d電負性最大的是O，故答案為：O。

⑵b單質分子為氮氣，氮氣中σ鍵與π鍵的個數比為1:2，故答案為：1:2。

⑶a與c可形成兩種二元化合物分子，分別為水和過氧化氫，過氧化氫不穩定，過氧化氫的結構式為H—O—O—H，每個氧原子有2個σ鍵，還有2對孤對電子，因此O原子的雜化方式為sp3，水和過氧化氫互溶物中，水中有共價鍵，過氧化氫中有極性共價鍵，非極性共價鍵，分子之間有范德華力和分子間氫鍵，但范德華力和分子間氫鍵不是化學鍵，因此存在的化學鍵有①②，故答案為：sp3；①②。

⑷這些元素形成的含氧酸中，有硝酸、亞硝酸、硫酸、亞硫酸，硝酸分子N有3個σ鍵，孤對電子為0，因此價層電子對數為3，硝酸根價層電子對數為3+0=3，為正三角形；亞硝酸分子N有2個σ鍵，孤對電子為1，因此價層電子對數為3，亞硝酸根價層電子對數為2+1=3，為“V”形結構；硫酸分子S有4個σ鍵，孤對電子為0，因此價層電子對數為4，硫酸根價層電子對數為4+0=4，為正四面體結構；亞硫酸分子S有3個σ鍵，孤對電子為1，因此價層電子對數為4，亞硫酸根價層電子對數為3+1=4，為三角錐形結構，因此分子內中心原子的價層電子對數為4的酸是H2SO4、H2SO3，酸根呈正三角形結構的酸是HNO3；酸分子中心原子帶正電荷，吸引氧原子上的電子，使得氧與氫結合形成的電子對易斷裂，因此酸分子穩定性 < 酸根離子穩定性，故答案為：H2SO4、H2SO3；HNO3；<。

⑸元素e的價電子為3d64s2，在周期表中的位置是d區，e的一種常見氯化物中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態下以雙聚分子存在，中間的Cl與其中易個Fe形成共價鍵，與另一個Fe形成配位鍵，Cl提供孤對電子，因此其結構式為，故答案為：d；。