Question

現(xiàn)有七種元素，其中A．B．C．D．E為短周期主族元素，F(xiàn)．G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問(wèn)題．

A原子的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素

B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1

C原子的第一至第四電離能分別是： I1=738kJ/mol，I2=1451kJ/mol，I3=7733kJ/mol，I4=10540kJ/mol，

D原子核外所有P軌道全滿(mǎn)或半滿(mǎn)

E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4

F是前四周期中電負(fù)性最小的元素

G在周期表的第七列

（1）已知BA⁵為離子化合物，寫(xiě)出其電子式

 

．
（2）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布為圖1：該同學(xué)所畫(huà)的電子排布圖違背了

 

．
（3）G位于

 

族

 

區(qū)，價(jià)電子排布式為

 

．
（4）DE⁵中心原子的雜化方式為

 

，用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)其分子空間構(gòu)型為

 

．
（5）若某金屬晶體中原子的堆積方法如圖2甲所示，其晶胞特征如圖2乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖2丙所示．則晶胞中該原子的配位數(shù)為

 

，該晶體的密度為：

 

g/cm³．（已知該金屬元素的相對(duì)原子質(zhì)量為M，原子半徑為a nm）

Answer 1

考點(diǎn)：原子核外電子排布,判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類(lèi)型判斷

專(zhuān)題：原子組成與結(jié)構(gòu)專(zhuān)題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：A、B、C、D、E為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素，則A為H；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，電子排布為1s²2s²2p³，即B為N；由C原子的第一至第四電離能，則C為Mg；D原子核外所有p軌道全滿(mǎn)或半滿(mǎn)，則價(jià)電子為3s²3p³符號(hào)題意，即D為P；E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，E為第三周期第ⅤⅡA族元素，即E為Cl；F、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，F(xiàn)是前四周期中電負(fù)性最小的元素，則F為K，G在周期表的第七列，則G為Mn，然后利用原子結(jié)構(gòu)及分子的空間構(gòu)型來(lái)解答．

解答： 解：A、B、C、D、E為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素，則A為H；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，電子排布為1s²2s²2p³，即B為N；由C原子的第一至第四電離能，則C為Mg；D原子核外所有p軌道全滿(mǎn)或半滿(mǎn)，則價(jià)電子為3s²3p³符號(hào)題意，即D為P；E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，E為第三周期第ⅥⅠA族元素，即E為Cl；F、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，F(xiàn)是前四周期中電負(fù)性最小的元素，則F為K，G在周期表的第七列，則G為Mn，
（1）BA₅為離子化合物，則為NH₄H，其電子式為，故答案為：；
（2）由泡利原理可知，電子在同一軌道內(nèi)的自旋方向應(yīng)相反，C基態(tài)原子的核外電子排布圖中3s上的兩個(gè)電子自旋方向相同，則違反了泡利原理，故答案為：泡利原理；
（3）G為Mn，在第四周期第ⅦB，最后填充的為d電子，在d區(qū)，其價(jià)電子為3d⁵4s²，故答案為：第ⅦB；d；3d⁵4s²；
（4）PCl₃中，孤電子對(duì)數(shù)為1，成鍵數(shù)為3，則為sp³雜化，空間構(gòu)型為三角錐形，故答案為：sp³；三角錐形；
（5）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，以頂點(diǎn)原子研究，與之最近的原子處于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)原子為12個(gè)面共用，故晶胞中該原子的配位數(shù)為12，該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方堆積，結(jié)合丙圖可知，晶胞的邊長(zhǎng)為

2

2

×4a=2

2

a，所以晶胞的體積為（2

2

a）³=16

2

a³，根據(jù)均攤法可知，每個(gè)晶胞中含有的原子數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以晶胞的密度為

4×M NA

16 2 a 3

=

M

4 2 a3?N A

g/nm³=

M×10 21

4 2 a3N A

g/cm³，故答案為：12；

M×10 21

4 2 a3N A

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查位置、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的關(guān)系及其應(yīng)用，難度較大，注意原子結(jié)構(gòu)知識(shí)在元素推斷中的重要性，學(xué)生應(yīng)熟悉電子的排布、價(jià)電子、空間構(gòu)型、雜化等知識(shí)點(diǎn)來(lái)解答．