Question

6．已知A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36號(hào)元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A的質(zhì)子數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)均相等，B元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數(shù)相同，D的基態(tài)原子核外成對(duì)電子數(shù)是成單電子數(shù)的3倍，E是第四周期d區(qū)原子序數(shù)最大的元素，F(xiàn)⁺的最外層電子排布全充滿．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出E的價(jià)層電子排布式3d⁸4s²．
（2）A、B、C、D電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镠＜C＜N＜O（填元素符號(hào)）．
（3）E（BD）₄為無(wú)色或黃色揮發(fā)性劇毒液體，熔點(diǎn)-19.3℃，沸點(diǎn)43℃．不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有機(jī)溶劑，呈四面體構(gòu)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(xiě)出一種與BD₃^2-互為等電子體的分子的化學(xué)式BF₃．
②含F(xiàn)²⁺的溶液與K₂SO₄、氨水反應(yīng)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(shù)目為16N_A．
③E元素與鑭（La）元素的合金可做儲(chǔ)氫材料，該晶體的晶胞如圖所示，晶胞中心有一個(gè)E原子，其他E原子都在晶胞面上，則該晶體的化學(xué)式為L(zhǎng)aNi₅；已知該合金的摩爾質(zhì)量為M g•mol^-1，晶胞參數(shù)為a pm，用N_A表示阿伏伽德羅常數(shù)，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(hào)元素，它們的原子序數(shù)依次增大．
A的質(zhì)子數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)均相等，則A為H元素；
B元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數(shù)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(duì)電子數(shù)是成單電子數(shù)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T(mén)i元素；
F是第四周期d區(qū)原子序數(shù)最大的元素，則F為Ni元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36號(hào)元素，它們的原子序數(shù)依次增大．
A的質(zhì)子數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)均相等，則A為H元素；
B元素基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數(shù)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(duì)電子數(shù)是成單電子數(shù)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T(mén)i元素；
F是第四周期d區(qū)原子序數(shù)最大的元素，則F為Ni元素，
（1）E為22號(hào)元素Ti，其價(jià)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(fù)性逐漸增大，電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镠＜C＜N＜O，故答案為：H＜C＜N＜O；
（3）Ni（CO）₄熔沸點(diǎn)較低，為分子晶體；Ni為過(guò)渡元素容易提供空軌道，而CO提供孤對(duì)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(gè)σ鍵，每個(gè)氨分子內(nèi)部有3個(gè)σ鍵，所以1mol[Ni（NH₃）₄]²⁺中含有的σ鍵的數(shù)目為（4+4×3）N_A 個(gè)=16N_A個(gè)，故答案為：16N_A；
③該合金的晶胞如圖所示，晶胞中心有一個(gè)鎳原子，其他8個(gè)鎳原子都在晶胞面上，鑭原子都在晶胞頂點(diǎn)，所以晶胞實(shí)際含有的鎳原子為1+8×$\frac{1}{2}$=5，晶胞實(shí)際含有的鑭原子為8×$\frac{1}{8}$=1，所以晶體的化學(xué)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(diǎn)評(píng) 本題主要考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的綜合應(yīng)用，涉及核外電子排布、等電子體、化學(xué)鍵、晶胞的結(jié)構(gòu)等知識(shí)，題目難度中等，答題時(shí)注意觀察圖中晶胞的結(jié)構(gòu)．