Question

已知元素A、B、C、D和E的原子序數依次增大．A、B、C、D四種元素核電荷數均小于20，A、B同主族；B、C、D元素的基態原子具有相同的能層數，它們的基態原子中p能級上未成對電子數分別為1、3、1；E是周期表中（除放射性元素外）第一電離能最小的元素．回答下列問題：
（1）寫出下列元素的符號：A

 

、E

 

．
（2）C元素的價電子排布圖為：

 

；該排布遵循的原理主要有：

 

（答完整得分）．
（3）C、D元素形成的化合物主要有：

 

（填化學式，答完整得分）；其中相對分子質量較小的分子為

 

分子（填“極性”或“非極性”），該分子的空間構型為

 

，中心原子的雜化方式是

 

．
（4）化合物BD₃的熔點190℃、沸點182.7℃，那么BD₃的晶體類型為

 

；事實上，在BD₃的化合物中往往以B₂D₆的形式存在，該形式的存在是由于

 

形成的．（選填“氫鍵”、“范德華力”、“離子鍵”、“配位鍵”）
（5）如圖為幾種晶胞（或晶胞的

1

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）示意圖，其中和○代表兩種不同的粒子．E與D形成的化合物的晶胞是下列中的

 

（填序號），在該晶胞中陽離子的配位數為

 

．

Answer 1

分析：元素A、B、C、D和E的原子序數依次增大，A、B、C、D四種元素核電荷數均小于20，B、C、D元素的基態原子具有相同的能層數，所以它們位于相同的周期，它們的基態原子中p能級上未成對電子數分別為1、3、1，則B、C、D分別位于第IIIA族、第VA族、第VIIA族，A、B同主族，且A的原子序數小于B，所以A是B元素，B是Al元素，C是P元素，D是Cl元素；E是周期表中（除放射性元素外）第一電離能最小的元素，則E是Cs元素，結合元素物質的結構和性質分析解答．

解答：解：元素A、B、C、D和E的原子序數依次增大，A、B、C、D四種元素核電荷數均小于20，B、C、D元素的基態原子具有相同的能層數，所以它們位于相同的周期，它們的基態原子中p能級上未成對電子數分別為1、3、1，則B、C、D分別位于第IIIA族、第VA族、第VIIA族，A、B同主族，且A的原子序數小于B，所以A是B元素，B是Al元素，C是P元素，D是Cl元素；E是周期表中（除放射性元素外）第一電離能最小的元素，則E是Cs元素，
（1）通過以上分析知，A是B元素，E是Cs元素，故答案為：B；Cs；  
（2）C是P元素，屬于主族元素，主族元素的最外層電子就是其價電子，P元素最外層有5個電子，分別分步在3s、4p能級上，所以其價電子排布式為：，該排布規律應遵循構造原理、泡利原理、洪特規則，
故答案為：；構造原理、泡利原理、洪特規則；
（3）C是P元素，D是Cl元素，C和D形成的化合物主要有PCl₃、PCl₅，相對分子質量較小的分子是PCl₃，三氯化磷分子中磷原子含有3個共價單鍵且含有一個孤電子對，所以為三角錐形結構，正負電荷重心不重合，則為極性分子，磷原子價層電子對個數是4，所以采用sp³雜化，
故答案為：PCl₃、PCl₅；極性；三角錐形；sp³；
（4）根據氯化鋁的熔沸點較低可知，該化合物形成的晶體應該是分子晶體．由于氯元素含有孤對電子，而鋁元素含有空軌道，所以還可以形成配位鍵，
故答案為：分子晶體；配位鍵；       
（5）E與D形成的化合物是CsCl，該晶胞中銫離子和氯離子的個數比為1：1，且銫離子的配位數是8，故選B，
故答案為：B；8．

點評：該題以“周期表中元素的推斷”為載體，考查學生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質和相應原子結構的周期性遞變規律的認識和掌握程度，同時考查學生對物質結構與性質關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力，難度中等．