Question

6．已知A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36號元素，它們的原子序數依次增大．A的質子數、電子層數、最外層電子數均相等，B元素基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數相同，D的基態(tài)原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，E是第四周期d區(qū)原子序數最大的元素，F⁺的最外層電子排布全充滿．請回答下列問題：
（1）寫出E的價層電子排布式3d⁸4s²．
（2）A、B、C、D電負性由小到大的順序為H＜C＜N＜O（填元素符號）．
（3）E（BD）₄為無色或黃色揮發(fā)性劇毒液體，熔點-19.3℃，沸點43℃．不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有機溶劑，呈四面體構型，該晶體的類型為分子晶體，E與BD之間的作用力為配位鍵．
（4）①寫出一種與BD₃^2-互為等電子體的分子的化學式BF₃．
②含F²⁺的溶液與K₂SO₄、氨水反應可得到化合物[F（NH₃）₄]SO₄．1mol配合物離子[F（NH₃）₄]²⁺中含σ鍵的數目為16N_A．
③E元素與鑭（La）元素的合金可做儲氫材料，該晶體的晶胞如圖所示，晶胞中心有一個E原子，其他E原子都在晶胞面上，則該晶體的化學式為LaNi₅；已知該合金的摩爾質量為M g•mol^-1，晶胞參數為a pm，用N_A表示阿伏伽德羅常數，則該晶胞的密度為$\frac{M}{{N}_{A}•{a}^{3}}×1{0}^{30}$g•cm^-3．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36號元素，它們的原子序數依次增大．
A的質子數、電子層數、最外層電子數均相等，則A為H元素；
B元素基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數相同，電子排布為1s²2s²2p²，則B為C元素；
D的基態(tài)原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，則D為O元素，故C為N元素；
E⁴⁺與氬原子的核外電子排布相同，則E為Ti元素；
F是第四周期d區(qū)原子序數最大的元素，則F為Ni元素，據此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36號元素，它們的原子序數依次增大．
A的質子數、電子層數、最外層電子數均相等，則A為H元素；
B元素基態(tài)原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數相同，電子排布為1s²2s²2p²，則B為C元素；
D的基態(tài)原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，則D為O元素，故C為N元素；
E⁴⁺與氬原子的核外電子排布相同，則E為Ti元素；
F是第四周期d區(qū)原子序數最大的元素，則F為Ni元素，
（1）E為22號元素Ti，其價層電子排布式為3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（2）同周期元素從左到右電負性逐漸增大，電負性由大到小的順序為H＜C＜N＜O，故答案為：H＜C＜N＜O；
（3）Ni（CO）₄熔沸點較低，為分子晶體；Ni為過渡元素容易提供空軌道，而CO提供孤對電子，二者形成配位鍵，故答案為：分子晶體；配位鍵；
（4）①與CO₃^2-互為等電子體的分子為BF₃，故答案為：BF₃；
②1mol配合物離子[Ni（NH₃）₄]²⁺，鎳離子與氨分子之間有4個σ鍵，每個氨分子內部有3個σ鍵，所以1mol[Ni（NH₃）₄]²⁺中含有的σ鍵的數目為（4+4×3）N_A 個=16N_A個，故答案為：16N_A；
③該合金的晶胞如圖所示，晶胞中心有一個鎳原子，其他8個鎳原子都在晶胞面上，鑭原子都在晶胞頂點，所以晶胞實際含有的鎳原子為1+8×$\frac{1}{2}$=5，晶胞實際含有的鑭原子為8×$\frac{1}{8}$=1，所以晶體的化學式LaNi₅，晶胞的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{M}{{N}_{A}（a×1{0}^{-10}cm）^{3}}$=$\frac{M}{{N}_{A}•{a}^{3}}×1{0}^{30}$，故答案為：LaNi₅；  $\frac{M}{{N}_{A}•{a}^{3}}×1{0}^{30}$．

點評 本題主要考查位置、結構與性質關系的綜合應用，涉及核外電子排布、等電子體、化學鍵、晶胞的結構等知識，題目難度中等，答題時注意觀察圖中晶胞的結構．