Question

【題目】A、B、C、D、E、R為原子序數(shù)依次增大的六種元素，位于元素周期表的前四周期。B元素原子含有3個(gè)能級(jí)，且毎個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同；D的原子核外有8種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數(shù)相差3，且E元素的基態(tài)原子3d軌道上有4個(gè)未成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問題：

(1)寫出C基態(tài)原子的價(jià)層電子排布____________，F(xiàn)基態(tài)原子的外圍電子排布式_____________。

(2)下列說(shuō)法正確的是____________(填序號(hào)）。

A.二氧化硅的相對(duì)分子質(zhì)量比二氧化碳大，所以沸點(diǎn)：SiO2>CO2

B.笫一電離能由小到大的順序：B<C<D

C.N2與CO為等電子體，結(jié)構(gòu)相似

D.穩(wěn)定性：H2O>H2S，水分子更穩(wěn)定的原因是水分子間存在氫鍵

(3)F元素位于周期表中_________區(qū)，其離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子，人工模擬酶是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。向F的硫酸鹽溶液中通人過(guò)量的C與A形成的氣體X可生成[F(X)4]2+，該離子的結(jié)構(gòu)式為__________(用元素符號(hào)表示）。

(4)某化合物與F(I)（I表示化合價(jià)為+ 1)結(jié)合形成下圖所示的離子，該離子中碳原子的雜化方式為____________________。

(5)B單質(zhì)的一種同素異形體的晶胞如下圖所示，則一個(gè)晶胞中所含B原子的個(gè)數(shù)為____________。

(6)D與F形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物,晶胞與NaCl類似，設(shè)D離子的半徑為apm， F離子的半徑bpm，則該晶胞的空間利用率為_______________。

Answer 1

【答案】 3d104s1 C ds sp2、sp3 8 × 100%

【解析】A、B、C、D、E、R為原子序數(shù)依次增大的六種元素，位于元素周期表的前四周期，A元素個(gè)數(shù)與核外電子數(shù)相等，則A為H元素，B元素含有3個(gè)能級(jí)1s、2s、2p，且每個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同，都是2個(gè)電子，則B為C元素；D的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，所以D是O元素；則C是N元素；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數(shù)相差3，說(shuō)明E、F是第四周期元素，因?yàn)榍叭�周期相鄰主族元素的原子序�?shù)只差1，E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子，則E為26號(hào)元素Fe，F(xiàn)為29號(hào)元素Cu。

(1)N的基態(tài)原子的電子排布式為：1s22s22p3，N的2p軌道電子是半充滿，比較穩(wěn)定，不易失去，則價(jià)層電子排布為： ，Cu的3d軌道電子是全滿，比較穩(wěn)定，不易失去，Cu的基態(tài)原子的外圍電子排布式3d104s1 ；（2）A、二氧化硅是原子晶體，二氧化碳是分子晶體，所以沸點(diǎn)：SiO2＞CO2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、同周期元素第一電離能隨核電荷數(shù)增大而升高，但N的2p軌道電子是半充滿，比較穩(wěn)定，不易失去，所以C、N、O三種元素的第一電離能由低到高的順序是C<O<N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、N2與CO為等電子體，具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)相似，選項(xiàng)C正確；D、氫鍵與熔沸點(diǎn)高低有關(guān)，因?yàn)镺的原子半徑小于S的原子半徑，所以H2O分子中共價(jià)鍵比H2S強(qiáng)，所以水更穩(wěn)定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選C；(3) Cu是ⅠB族元素，位于周期表中ds區(qū)；向CuSO4溶液中通入過(guò)量的NH3可生成[Cu(NH3)4]2+，在[Cu(NH3)4]2+里，NH3分子中的氮原子給出孤電子對(duì)，Cu2+接受電子對(duì)，生成四氨合銅絡(luò)離子，以配位鍵形成了[Cu(NH3)4]2+，該離子的結(jié)構(gòu)式為：；（4）雜環(huán)上的碳原子含有3個(gè)δ鍵，沒有孤對(duì)電子，采用sp2雜化，亞甲基上碳原子含有4個(gè)共價(jià)單鍵，采用sp3雜化；（5）由B單質(zhì)的一種同素異形體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，B原子有4個(gè)位于晶胞內(nèi)部，其余B原子位于頂點(diǎn)、面心，則一個(gè)晶胞中所含B原子數(shù)為：8×+6×+4=8個(gè)；（6）O與Cu形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物為CuO，晶胞與NaCl類似，其晶胞結(jié)構(gòu)為

，晶胞中銅離子數(shù)目=陽(yáng)離子數(shù)目=8×+6×=4，O2-離子的半徑為apm，Cu2+離子的半徑bpm，則晶胞中原子總體積=4×(，晶胞棱長(zhǎng)=2(a+b)pm，故晶胞體積=8(a+b)3pm3，該晶胞的空間利用率==。