Question

19．A、B、C、D、E為周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素．
已知：①A原子核是一個(gè)質(zhì)子；
②B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的能級(jí)，且每種能級(jí)中的電子總數(shù)相同；
③D的基態(tài)原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍；
④A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物N的質(zhì)荷比最大值為78；
⑤E原子有4個(gè)未成對(duì)電子
請(qǐng)回答下列問題（答題時(shí)，A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）化合物M的中心原子采取sp²雜化，化合物N在固態(tài)時(shí)的晶體類型為分子晶體．
（2）由上述一種或多種元素組成的與BD₂互為等電子體的分子為N₂O（寫分子式），寫出BC^-的電子式，
（3）寫出基態(tài)E原子的核外價(jià)電子排布圖
（4）E能與BD分子形成配位化合物E（BD）₅，其中BD分子提供孤對(duì)電子1mol E （BD）₅中含有10molσ鍵．
（5）化合物CD₂中C原子的價(jià)層電子對(duì)互斥模型為平面三角形其在實(shí)驗(yàn)室中可被Na₂CO₃溶液吸收形成兩種C的不同價(jià)態(tài)的含氧酸鹽，其離子方程式為CO₃^2-+2NO₂═NO₂^-+NO₃^-+CO₂
（6）E晶體的晶胞（如圖），實(shí)驗(yàn)測(cè)得E的密度為ρ（g•cm^-3）．  已知E的相對(duì)原子質(zhì)量為a，阿伏加德羅常數(shù)為N_A（mol^-1），假定E原子為等徑的剛性球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切．則E原子的半徑 r=$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{2a}{{N}_{A}ρ}}$×10¹⁰pm．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素，①A原子核是一個(gè)質(zhì)子，則A為H，②B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的能級(jí)，且每種能級(jí)中的電子總數(shù)相同，則B為C，③D的基態(tài)原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，則D的電子排布式為1s²2s²2p⁴，所以D為O，則C為N，④A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，所以M為甲醛，A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物N的質(zhì)荷比最大值為78，則N為C₆H₆，⑤E原子有4個(gè)未成對(duì)電子，則E為Fe，據(jù)此答題．

解答 解：A、B、C、D、E為周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素，①A原子核是一個(gè)質(zhì)子，則A為H，②B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的能級(jí)，且每種能級(jí)中的電子總數(shù)相同，則B為C，③D的基態(tài)原子的核外成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍，則D的電子排布式為1s²2s²2p⁴，所以D為O，則C為N，④A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，所以M為甲醛，A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物N的質(zhì)荷比最大值為78，則N為C₆H₆，⑤E原子有4個(gè)未成對(duì)電子，則E為Fe，
（1）M為甲醛，M的中心原子碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為$\frac{4+2}{2}$=3，所以碳原子的雜化方式為sp²雜化，化合物N為C₆H₆，N在固態(tài)時(shí)的晶體類型為分子晶體，
故答案為：sp²；分子晶體；
（2）BD₂為CO₂，根據(jù)等電子體的概念可知，由上述一種或多種元素組成的與BD₂互為等電子體的分子為 N₂O，CN^-的電子式 為，
故答案為：N₂O；；
（3）E為Fe，基態(tài)E原子的核外價(jià)電子排布圖為，
故答案為：；
（4）Fe能與CO分子形成配位化合物Fe（CO）₅，其中CO分子作配體，提供孤對(duì)電子，每個(gè)CO中含有一個(gè)σ鍵，所以1mol Fe（CO）₅中含有10molσ鍵，
故答案為：孤對(duì)電子；10；
（5）化合物NO₂中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為$\frac{5+1}{2}$=3，所以其互斥模型為平面三角形，NO₂被Na₂CO₃溶液吸收生成硝酸鹽和亞硝酸鹽，其離子方程式為 CO₃^2-+2NO₂═NO₂^-+NO₃^-+CO₂，
故答案為：平面三角形；CO₃^2-+2NO₂═NO₂^-+NO₃^-+CO₂；
（6）根據(jù)鐵晶體的晶胞圖，可知，每個(gè)晶胞中含有鐵原子數(shù)為$8×\frac{1}{8}+1$=2，所以晶胞的體積V為$\frac{m}{ρ}$=$\frac{\frac{2a}{{N}_{A}}}{ρ}$=$\frac{2a}{{N}_{A}ρ}$cm³，晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{2a}{{N}_{A}ρ}}$cm，假定鐵原子為等徑的剛性球且處于體對(duì)角線上的三個(gè)球相切，所以鐵原子的半徑為晶胞體對(duì)角線的$\frac{1}{4}$，則鐵原子的半徑 r=$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{2a}{{N}_{A}ρ}}$cm=$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{2a}{{N}_{A}ρ}}$×10¹⁰pm，
故答案為：$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{2a}{{N}_{A}ρ}}$×10¹⁰．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及電負(fù)性、核外電子排布、微粒結(jié)構(gòu)、雜化軌道、晶胞計(jì)算等，要學(xué)會(huì)用均攤法進(jìn)行晶胞的計(jì)算，題目難度中等．