Question

【題目】A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20號元素，它們的原子序數依次遞增。已知B、D兩種元素原子的最外層電子數是最內層電子數的兩倍，而C元素原子的最外層電子數等于B元素原子的核外電子數，E的價電子數為1．回答下列問題。

（1）畫出C元素的原子結構示意圖_______。

（2）在1mol DC2中，有___mol D—C鍵。

（3）在化合物BC2的晶體中，每個BC2分子周圍與它距離最近的BC2分子有___個。

（4）原子序數介于B、C之間的元素X和B、C都可與A形成10e-的化合物。則X、B、C的第一電離能順序是_____（填元素符號），三種10e-的化合物中沸點最低的___。

（5）已知高溫下C和E元素形成的晶體呈立方體結構，晶體中元素C的化合價部分為0價，部分為－2價。如下圖所示為C和E元素形成的晶體的一個晶胞(晶體中最小的重復單元)，則下列說法中正確的是__________。

A．該晶體化學式為EC2（KO2），每個晶胞含有個4個E＋和4個C2-

B．晶體中每個E＋周圍有8個C2-，每個C2-周圍有8個E＋

C．晶體中與每個E＋距離最近的E＋有8個

D．晶體中，0價C與－2價C的數目比為3:1

E．C2-與N2互為等電子體

Answer 1

【答案】 4 12 C<O<N (N>O>C） CH4 AD

【解析】

B、D兩種元素原子的最外層電子數是最內層電子數的兩倍，則B的核外電子排布是2、4，是C元素；D的核外電子排布是2、8、4，是Si元素；C原子序數大于6，而且C元素原子的最外層電子數等于B元素原子的核外電子數，則C的核外電子排布是2、6，是O元素；E的價電子數為1原子序數大于Si。則E為K元素。

（1）O元素的原子結構示意圖為；

（2）SiO2是原子晶體，每個Si原子與4個O原子形成4個Si—O共價鍵。所以在1moSiO2中，有4mol Si—O鍵；

（3）CO2在固態時是分子晶體，其晶體類型為立方面心結構。所以在每個晶胞中與它距離最近的CO2分子的個數為3個，通過一個CO2可以形成8個晶胞，而且每個CO2都重復了2次，所以在化合物CO2的晶體中，每個CO2分子周圍與它距離最近的CO2分子有（8×3）÷2=12；

（4）由于元素X原子序數介于B、C之間，所以X是N元素。它與C、O都可與與A形成的10e-的化合物。由于A的原子序數小于6 ，則A為H元素。一般情況下，原子序數越大，元素的電負性越大，元素的第一電離能就越大。但是由于N原子核外的電子排布處于半充滿的穩定狀態，所以去第一電離能比O還要大些。因此C、N、O三元素的第一電離能大小關系為：N>O>C或C<O<N。三種元素形成的10e-的化合物是CH4、NH3、H2O。由于N、O電負性大，原子半徑小，所以在NH3、H2O的分子之間除了存在分子間作用力外還存在氫鍵，而CH4的分子之間只存在分子間作用力。因此甲烷的沸點最低；

（5）A．由晶胞結構示意圖可知：在該晶胞中含有K+：8×1/8+6×1/2=4;O2-:1＋12×1/4=4．所以K+：O2-=1:1；在一個晶胞中含有KO2，正確；

B．晶體中每個E＋周圍有6個O2-，每個C2-周圍有6個K＋，錯誤；

C．晶體中與每個E＋距離最近的E＋有（8×3）÷2=12個，錯誤；

D．在晶體中，假設0價O為x，－2價O為y。則x＋y=2;0+(-2)y=-1．解得x=3/2，y=1/2，所以0價O與－2價O的數目比為3:1，正確；

E．O2-電子數為17，與N2電子數為14．所以二者不能互為等電子體，錯誤。