A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大．第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳

Question

A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大．第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素．D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满．请回答下列问题：

（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是___（用对应的元素符号表示）；基态D原子的简化电子排布式为___．
（2）A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取___杂化；BC

-

3

的空间构型为___（用文字描述）．
（3）1mol AB^-中含有的π键个数为___．
（4）如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比是___．
（5）镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XY_n，它们有很强的储氢能力．已知镧镍合金LaNi_n晶胞体积为9.0×10^-23cm³，储氢后形成LaNi_nH_4.5合金（氢进入晶胞空隙，体积不变），则LaNi_n中n=___（填数值）；氢在合金中的密度为___（请保留小数点后三位）．

Answer 1

A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大；第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，则A是C元素；C是地壳中含量最多的元素，则C是O元素；B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，且原子序数大于A而小于C，则B是N元素；
D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，则D是Cu元素；
（1）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以C、N、O元素第一电离能从小到大顺序是C基态D原子核外有29个电子，根据构造原理书写基态Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹，
故答案为：C104s¹；
（2）A的最高价氧化物对应的水化物是H₂CO₃，该分子中中心原子C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其中心原子杂化方式为sp²，碳酸根离子空间构型为平面三角形，
故答案为：sp²；平面三角形；
（3）CN^-与N₂互为等电子体，则每个CN^-中含有2个π键，则1mol CN^-中含有的π键个数为2N_A，故答案为：2N_A；
（4）如图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图，该晶胞中Ca原子个数=8×(1)/(8)=1、Cu原子个数=8×(1)/(2)+1=5，则Ca、Cu原子个数之比为1：5；
（5）Ca、Cu合金化学式为CaCu₅，镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XY_n，所以该镧镍合金中n=5；
该物质密度=((M)/(NA))/(V)=((4.5)/(NA))/(9.0×10-23) g/cm³=0.083 g/cm³，
故答案为：5；0.083g/cm³．