Question

4．前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次增大，其中A和B同周期，固態(tài)的AB₂能升華；C和E原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，C⁺比E^-少一個(gè)電子層，E原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿；D最高價(jià)氧化物中D的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，且核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)；F為紅色單質(zhì)，有F⁺和F²⁺兩種離子．回答下列問題：
（1）元素電負(fù)性：D＜E （填＞、＜或=）
（2）A、C單質(zhì)熔點(diǎn)A＞C（填＞、＜或=）
（3）AE₄中A原子雜化軌道方式為：sp³雜化；其固態(tài)晶體類型為分子晶體
（4）F的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；向F的硫酸鹽中逐滴加入氨水先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解為深藍(lán)色溶液，加入乙醇會(huì)析出藍(lán)色晶體，該晶體中F與NH₃之間的化學(xué)鍵為配位鍵
（5）氫化物的沸點(diǎn)：B比D高的原因水分子間存在氫鍵，增大分子間作用力；
（6）元素X的某價(jià)態(tài)陰離子X^n-中所有電子正好充滿K和L電子層，C_nX晶體的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示．該晶體中陽離子和陰離子個(gè)數(shù)比為3：1，晶體中每個(gè)X^n-被6個(gè)等距離的C⁺離子包圍．

Answer 1

分析 前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次增大，A和B同周期，固態(tài)的AB₂能升華，AB₂為CO₂，則A為碳元素，B為氧元素；E原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，則E最外層電子數(shù)為7，故E為氯元素；C和E原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，C⁺比E^-少一個(gè)電子層，則C為鈉元素；D的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)代數(shù)和為4，D最外層電子數(shù)為6，D原子序數(shù)大于鈉元素小于氯元素，故D為硫元素，其最高價(jià)氧化物SO₃中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，且核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)，符合題意；F為紅色單質(zhì)，有F⁺和F²⁺兩種離子，則F為銅元素．
（1）同周期自左而右元素電負(fù)性增強(qiáng)；
（2）碳單質(zhì)金剛石為原子晶體，氧氣形成分子晶體，原子晶體熔點(diǎn)高于分子晶體；
（3）四氯化碳是分子晶體，分子中碳原子最外層電子全部成鍵，成4個(gè)C-Cl鍵，碳原子雜化軌道數(shù)為4；
（4）Cu元素原子核外電子數(shù)為29，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫電子排布式；[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O晶體中銅離子與NH₃之間形成配位鍵；
（5）水分子之間存在氫鍵，沸點(diǎn)高于硫化氫；
（6）根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中X^n-、C+數(shù)目，據(jù)此判斷陰陽離子之比；以右邊前面頂點(diǎn)的X^n-研究，三條棱向上、向前、向右延伸，還有3個(gè)距離的C⁺離子．

解答 解：前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次增大，A和B同周期，固態(tài)的AB₂能升華，AB₂為CO₂，則A為碳元素，B為氧元素；E原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，則E最外層電子數(shù)為7，故E為氯元素；C和E原子都有一個(gè)未成對(duì)電子，C⁺比E^-少一個(gè)電子層，則C為鈉元素；D的最高化合價(jià)和最低化合價(jià)代數(shù)和為4，D最外層電子數(shù)為6，D原子序數(shù)大于鈉元素小于氯元素，故D為硫元素，其最高價(jià)氧化物SO₃中S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，且核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)，符合題意；F為紅色單質(zhì)，有F⁺和F²⁺兩種離子，則F為銅元素．
（1）D為硫元素，E為氯元素，同周期自左而右，元素電負(fù)性增強(qiáng)，所以電負(fù)性D＜E，
故答案為：＜；
（2）A為碳元素，B為氧元素；碳單質(zhì)金剛石為原子晶體，氧氣形成分子晶體，所以熔點(diǎn)A＞C，
故答案為：＞；
（3）A為碳元素，E為氯元素，AE₄為CCl₄，碳原子最外層電子全部成鍵，成4個(gè)C-Cl鍵，碳原子雜化軌道數(shù)為4，采取sp³雜化，屬于分子晶體，
故答案為：sp³；分子晶體；
（4）F為銅元素，核外電子數(shù)為29，F(xiàn)的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；向F的硫酸鹽中逐滴加入氨水先產(chǎn)生沉淀，后沉淀溶解為深藍(lán)色溶液，加入乙醇會(huì)析出藍(lán)色晶體，該晶體為[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，晶體中銅離子與NH₃之間的化學(xué)鍵為配位鍵，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；配位鍵；
（5）B為氧元素、D為硫元素，對(duì)應(yīng)氫化物分別為水、硫化氫，水分子間存在氫鍵，增大分子間作用力，所以氫化物的沸點(diǎn)：B比D高，
故答案為：水分子間存在氫鍵，增大分子間作用力；
（6）由CnX晶體的最小結(jié)構(gòu)單元可知，該晶體晶胞中X^n-數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，C⁺數(shù)目為12×$\frac{1}{4}$=3，所以晶體中陽離子和陰離子個(gè)數(shù)比為3：1；以右邊前面頂點(diǎn)的X^n-研究，三條棱向上、向前、向右延伸，還有3個(gè)距離的C⁺離子，所以晶體中每個(gè)X^n-被6個(gè)等距離的C⁺離子包圍，
故答案為：3：1；6．

點(diǎn)評(píng) 本題事實(shí)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及電子排布式、雜化軌道類型、以及晶體結(jié)構(gòu)分析等知識(shí)，題目具有一定難度，本題注意晶胞配位數(shù)的判斷方法及均攤計(jì)算法．