Question

6．A、B、C、D、E五種元素位于周期表的前四周期，原子序數(shù)依次增大．A元素可以形成-1價離子，B、D最外層電子數(shù)都是電子層數(shù)的2倍，C原子基態(tài)時2p軌道內(nèi)未成對電子數(shù)最多，E原子位于周期表ds區(qū)，且d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1．
（1）C的價層電子排布式為2s²2p³，CA₃分子的空間構(gòu)型為三角錐形；
（2）BC^-與C₂結(jié)構(gòu)相似，推算由A、B、C形成的原子個數(shù)比為1：1：1的化合物中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1：1，該化合物中B原子軌道的雜化類型是sp，BC^-的電子式為；
（3）A、B形成的某共價化合物與CA₃分子電子數(shù)相等，后者在水中的溶解度遠大于前者，原因是NH₃可以與水分子形成氫鍵；
（4）D與E所形成化合物晶體的晶胞如圖所示，晶胞棱長為anm．（已知該化合物摩爾質(zhì)量為Mg/mol）
①在1個晶胞中，E離子的數(shù)目為4．
②該晶體的密度為=$\frac{4M×1{0}^{21}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種元素位于周期表的前四周期，它們的原子序數(shù)依次增大．C原子基態(tài)時2p軌道內(nèi)未成對電子數(shù)最多，核外電子排布為1s²2s²2p³，則C為N元素；A元素可以形成-1價離子，原子序數(shù)小于N元素，則A為H元素；B、D最外層電子數(shù)都是電子層數(shù)的2倍，B的原子序數(shù)小于N元素，D的原子序數(shù)大于N元素，則B處于第二周周期，D處于第三周期，B最外層電子數(shù)為4，D原子最外層電子數(shù)為6，則B為碳元素，D為S元素；E原子位于周期表ds區(qū)，且d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，則E為Zn，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種元素位于周期表的前四周期，它們的原子序數(shù)依次增大．C原子基態(tài)時2p軌道內(nèi)未成對電子數(shù)最多，核外電子排布為1s²2s²2p³，則C為N元素；A元素可以形成-1價離子，原子序數(shù)小于N元素，則A為H元素；B、D最外層電子數(shù)都是電子層數(shù)的2倍，B的原子序數(shù)小于N元素，D的原子序數(shù)大于N元素，則B處于第二周周期，D處于第三周期，B最外層電子數(shù)為4，D原子最外層電子數(shù)為6，則B為碳元素，D為S元素；E原子位于周期表ds區(qū)，且d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5：1，則E為Zn．
（1）C為N元素，核外電子排布為1s²2s²2p³，價層電子排布式為2s²2p³，NH₃分子的空間構(gòu)型為 三角錐形，
故答案為：2s²2p³；三角錐形；
（2）CN^-與N₂結(jié)構(gòu)相似，則CN^-與中C、N原子之間形成3對共用電子對，由A、B、C形成的原子個數(shù)比為1：1：1的化合物為HCN，結(jié)構(gòu)式為H-C≡N，分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為2：2=1：1，該化合物中碳原子原子軌道的雜化類型是sp雜化，CN^-的電子式為，
故答案為：1：1；sp；；
（3）A、B形成的某共價化合物CH₄與NH₃分子電子數(shù)相等，由NH₃可以與水分子形成氫鍵，故氨氣在水中的溶解度遠大于甲烷，
故答案為：NH₃可以與水分子形成氫鍵；
（4）D與E所形成化合物晶體的晶胞如圖所示，晶胞棱長為anm．（已知該化合物摩爾質(zhì)量為Mg/mol）
①在1個晶胞中，E離子的數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故答案為：4；
②在1個晶胞中，E離子的數(shù)目為4，D離子數(shù)目為4，故晶胞質(zhì)量為$\frac{4×M}{{N}_{A}}$g，晶胞體積為（a×10^-7cm）³，則該晶體的密度為$\frac{4×M}{{N}_{A}}$g÷（a×10^-7cm）³=$\frac{4M×1{0}^{21}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm³，故答案為：$\frac{4M×1{0}^{21}}{{a}^{3}{N}_{A}}$．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、分子構(gòu)型、化學(xué)鍵、等電子體、雜化方式、電子式、氫鍵、晶胞計算等，注意對基礎(chǔ)知識的理解掌握，難度中等．