Question

〔化學--選修3：物質結構與性質〕
前四周期原子序數依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2．
回答下列問題：
（1）D²⁺的價層電子排布圖為

 

．
（2）四種元素中第一電離能最小的是

 

，電負性最大的是

 

．（填元素符號）
（3）A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示．
①該化合物的化學式為

 

；D的配位數為

 

；
②列式計算該晶體的密度

 

g?cm^-3．
（4）A^-、B⁺和C³⁺三種離子組成的化合物的B₃CA₆，其中化學鍵的類型有

 

；該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為

 

，配位體是

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應用

專題：原子組成與結構專題,化學鍵與晶體結構

分析：前四周期原子序數依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數相差為8，A屬于第VIIA族元素，B屬于第IA族元素，且A的原子序數小于B，則A是F元素，B是K元素；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2，且C和D的原子序數大于B，C的原子序數小于D，則C是Fe元素，D是Ni元素，結合物質結構和性質解答．

解答： 解：前四周期原子序數依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數相差為8，A屬于第VIIA族元素，B屬于第IA族元素，且A的原子序數小于B，則A是F元素，B是K元素；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2，且C和D的原子序數大于B，C的原子序數小于D，則C是Fe元素，D是Ni元素，
（1）D²⁺的價層電子為3d電子，根據能量最低原理、保里不相容原理及洪特規(guī)則知，其價電子排布圖為，
故答案為：；
（2）元素的金屬性越強其第一電離能越小，元素的非金屬性越強，其電負性越大，這四種元素中金屬性最強的是K元素，非金屬性最強的元素是F，所以第一電離能最小的是K，電負性最大的是F，
故答案為：K；F；
（3）①該晶胞中A原子個數=16×

1

4

+4×

1

2

+2=8，B原子個數=8×

1

4

+2=4，D原子個數=8×

1

8

+1=2，所以該化合物的化學式為K₂NiF₄，根據晶胞結構知，D的配位數是6，故答案為：K₂NiF₄；6；
②該晶胞的體積=（400×10^-10cm）（1308×10^-10cm），ρ=

m

V

=

39×4+59×2+19×8 NA

4002×1308×10-30

=3.4g?cm^-3，故答案為：3.4；
（4）A^-、B⁺和C³⁺三種離子組成的化合物的K₃FeF₆，該物質中陰陽離子間存在離子鍵，鐵原子和氟原子間存在配位鍵，該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為[FeF₆]^3-，配位體是F^-，
故答案為：離子鍵和配位鍵；[FeF₆]^3-；F^-．

點評：本題考查物質結構和性質，正確推斷元素是解本題關鍵，難度中等，注意化學式的確定中，各中原子被幾個晶胞共用，為易錯點，難點是密度的計算．