Question

8．已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素，A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，B的電負性大于C，透過藍色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，F(xiàn)的基態(tài)原子中有4個未成對電子．
（1）基態(tài)的F³⁺的M層電子排布式是3s²3p⁶3d⁵；
（2）B的氣態(tài)氫化物在水中的溶解度遠大于A、C的氣態(tài)氫化物，原因是NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，其他分子與H₂O分子間不存在氫鍵；
（3）化合物FD₃是棕色固體、易潮解、100℃左右時升華，它的晶體類型是分子晶體；化合物ECAB中的陰離子與AC₂互為等電子體，該陰離子的電子式是；
（4）FD₃與ECAB溶液混合，得到含多種配合物的血紅色溶液，其中配位數(shù)為5的配合物的化學式是K₂Fe（SCN）₅；
（5）化合物EF[F（AB）₆]是一種藍色晶體，如圖表示其晶胞的$\frac{1}{8}$（E⁺未畫出），該藍色晶體的一個晶胞中E⁺的個數(shù)為4；已知圖中立方體的邊長為apm，化合物EF[F（AB）₆]的摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為N_A，則該化合物晶胞的密度表達式為$\frac{4M}{{N}_{A}（a×1{0}^{-10}）^{3}}$g/cm³．
（6）B元素的具有18個電子的氫化物可用作火箭燃料，其原理是：B₂O₄（l）+2B₂H₄（l）=3B₂（g）+4H₂O（g），若反應(yīng)中有1molB的氫化物發(fā)生反應(yīng)，則形成的π鍵數(shù)目為3N_A；某含元素B的配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物中含有ABCD（填序號）；
A．極性共價鍵    B．非極性共價鍵    C．配位鍵    D．氫鍵．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素，A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，則A是C元素，C是S元素，透過藍色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，E是K元素，D的原子序數(shù)介于S與K元素之間，故D為Cl元素，B的電負性大于C，且B的原子序數(shù)小于C，屬于不同主族，所以B是N元素，F(xiàn)位于第四周期，基態(tài)原子中有4個未成對電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，則F是Fe元素．
（1）Fe元素原子失去3個電子形成Fe³⁺，根據(jù)核外電子排布式規(guī)則書寫；
（2）氨氣分子與水分子之間存在氫鍵；
（3）化合物FD₃則100℃左右時升華，熔沸點較低，屬于分子晶體；化合物ECAB中的陰離子是SCN^-，AC₂是CS₂，二者核外等電子體，根據(jù)二硫化碳的電子式寫出硫氰根離子的電子式；
（4）氯化鐵和硫氰化鉀溶液混合生成絡(luò)合物，其中配位數(shù)為5的配合物，即配離子為[Fe（SCN）₅]^2-，進而書寫配合物化學式；
（5）化合物EF[F（AB）₆]是KFe[Fe（CN）₆]，利用均攤法計算一個晶胞的$\frac{1}{8}$中含有的離子，結(jié)合化學式確定鉀離子個數(shù)；
利用均攤法計算$\frac{1}{8}$晶胞質(zhì)量，$\frac{1}{8}$晶胞體積為（p×10^-10cm）³，晶胞密度ρ=$\frac{m}{V}$；
（6）B元素的具有18個電子的氫化物可用作火箭燃料，其原理是：B₂O₄（l）+2B₂H₄（l）=3B₂（g）+4H₂O（g），則B為N元素，其氫化物為N₂H₄，1molN₂H₄發(fā)生反應(yīng)生成N₂為1.5mol，氮氣結(jié)構(gòu)式為N≡N，分子中含有2個π鍵；
由圖可知，C原子之間存在非極性鍵，C原子與N原子之間、C原子與H原子之間、C原子與O原子之間形成極性鍵，O原子與H原子之間存在極性鍵、氫鍵

解答 解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素，A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，則A是C元素，C是S元素，透過藍色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，E是K元素，D的原子序數(shù)介于S與K元素之間，故D為Cl元素，B的電負性大于C，且B的原子序數(shù)小于C，屬于不同主族，所以B是N元素，F(xiàn)位于第四周期，基態(tài)原子中有4個未成對電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，則F是Fe元素．
（1）Fe元素原子失去3個電子形成Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，則M層電子排布式是3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：3s²3p⁶3d⁵；
（2）NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，其它分子與H₂O分子間不存在氫鍵，所以氨氣的溶解性大；
故答案為：NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，其他分子與H₂O分子間不存在氫鍵；
（3）氯化鐵的熔點較低，為分子晶體，把二硫化碳分子中的一個硫原子換成N原子，則硫氰根離子的電子式為，
故答案為：分子晶體；；
（4）氯化鐵和硫氰化鉀溶液混合生成絡(luò)合物，其中配位數(shù)為5的配合物，即配離子為[Fe（SCN）₅]^2-，該配合物化學式為K₂Fe（SCN）₅；
故答案為：K₂Fe（SCN）₅；
（5）晶胞的$\frac{1}{8}$（E⁺未畫出）中，亞鐵離子個數(shù)=4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，鐵離子個數(shù)=4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$，CN^-離子個數(shù)=12×$\frac{1}{4}$=3，所以晶胞中亞鐵離子個數(shù)是$\frac{1}{2}$×8=4，鐵離子個數(shù)是$\frac{1}{2}$×8=4，CN^-離子個數(shù)=3×8=24，化合物EF[F（AB）₆]是KFe[Fe（CN）₆]，根據(jù)各離子的個數(shù)比知，晶胞中鉀離子個數(shù)是4；
圖中$\frac{1}{8}$晶胞質(zhì)量為$\frac{M}{{N}_{A}}$×$\frac{1}{4}$g，$\frac{1}{8}$晶胞體積為（p×10^-10cm）³，故晶胞密度為（$\frac{M}{{N}_{A}}$×$\frac{1}{4}$g）÷（p×10^-10cm）³，
=$\frac{4M}{{N}_{A}（a×1{0}^{-10}）^{3}}$g/cm³，
故答案為：4；$\frac{4M}{{N}_{A}（a×1{0}^{-10}）^{3}}$；
（6）B元素的具有18個電子的氫化物可用作火箭燃料，其原理是：B₂O₄（l）+2B₂H₄（l）=3B₂（g）+4H₂O（g），則B為N元素，其氫化物為N₂H₄，1molN₂H₄發(fā)生反應(yīng)生成N₂為1.5mol，氮氣結(jié)構(gòu)式為N≡N，故則形成的π鍵數(shù)目為1.5mol×2×N_Amol^-1=3N_A；
C原子之間存在非極性鍵，C原子與N原子之間、C原子與H原子之間、C原子與O原子之間形成極性鍵，O原子與H原子之間存在極性鍵、氫鍵，故選：ABCD；
故答案為：3N_A；ABCD．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子的排布、氫鍵、等電子體、晶胞的計算、配合物等知識點，難度較大，（5）中晶胞計算為易錯點、難點，注意利用均攤法進行晶胞計算，難度中等．