Question

1．已知A、B、C、D、E、F、G七種元素原子序數(shù)均小于36，它們的核電荷數(shù)依次增大．A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對電子數(shù)相同；B的基態(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原子的基態(tài)電子排布中L能層有兩個未成對電子，E和D同主族；F原子的基態(tài)電子排布中有4個未成對電子；G與F在周期表中同族，且G原子的外圍電子排布中有2個未成對電子．
根據(jù)以上信息填空：
（1）B、C、D三種元素的電負性由大到小的順序為O＞N＞C （用元素符號表示）
（2）F²⁺離子的價層電子排布圖是，
（3）B元素的最高價氧化物對應的水化物中心原子采取的軌道雜化方式為sp²，E元素的氫化物的VSEPR模型為四面體．
（4）A和C形成的二元共價化合物中，分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是N₂H₄（填化學式）；其中心原子C的雜化方式為sp³．
（5）化合物BD₂、C₂D和陰離子EBC^-互為等電子體，它們結構相似，EBC^-的電子式為．F常作為配合物的中心離子，1mol F（BC）₆^3-中含有σ鍵的數(shù)目為12×6.02×10²³個或12N_A
（6）GD的晶體結構與氯化鈉相同，在晶胞中G離子的配位數(shù)是6；已知晶胞的邊長為a nm，晶體的摩爾質量為b g•mol^-1，N_A為阿伏加德羅常數(shù)的值，則晶體的密度為$\frac{4b×1{0}^{21}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G七種元素原子序數(shù)均小于36，它們的核電荷數(shù)依次增大；A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對電子數(shù)相同，則A為H元素；
B的基態(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，則B是C元素；
D原子的基態(tài)電子排布中L能層有兩個未成對電子，且原子序數(shù)大于B，所以D是O元素，C原子序數(shù)大于B而小于D，則C是N元素；
F原子的基態(tài)電子排布中有4個未成對電子，為Fe元素；
E原子序數(shù)小于F，E和D同主族，則E是S元素；
G與F在周期表中同族，且G原子的外圍電子排布中有2個未成對電子，G原子序數(shù)大于F，則Ni元素，
（1）B、C、D分別是C、N、O元素，同一周期元素，元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大；
（2）F²⁺離子的價層電子有6個，其價電子排布圖是；
（3）B元素的最高價氧化物對應的水化物是碳酸，碳酸中中心原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷原子雜化方式；E是S元素，其氫化物是H₂S，硫化氫分子中S原子價層電子對個數(shù)是4且含有兩個孤電子對，據(jù)此判斷VSEPR模型；
（4）H和N形成的二元共價化合物中，分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是肼；其中心原子中每個N原子價層電子對個數(shù)是4且含有一個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷N原子的雜化方式；
（5）化合物CO₂、N₂O和陰離子SCN^-互為等電子體，它們結構相似，根據(jù)二氧化碳電子式書寫EBC^-的電子式；Fe常作為配合物的中心離子，F(xiàn)e（CN）₆^3-中每個Fe原子和6個C原子形成σ鍵、每個中C≡N含有1個σ鍵；
（6）NiO的晶體結構與氯化鈉相同，在晶胞中Ni離子的配位數(shù)是6；晶胞的邊長為a nm，該晶胞體積=（a×10^-7）³cm³，該晶胞中鎳離子、氧離子個數(shù)都是4，晶胞密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G七種元素原子序數(shù)均小于36，它們的核電荷數(shù)依次增大；A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對電子數(shù)相同，則A為H元素；
B的基態(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，則B是C元素；
D原子的基態(tài)電子排布中L能層有兩個未成對電子，且原子序數(shù)大于B，所以D是O元素，C原子序數(shù)大于B而小于D，則C是N元素；
F原子的基態(tài)電子排布中有4個未成對電子，為Fe元素；
E原子序數(shù)小于F，E和D同主族，則E是S元素；
G與F在周期表中同族，且G原子的外圍電子排布中有2個未成對電子，G原子序數(shù)大于F，則Ni元素，
（1）B、C、D分別是C、N、O元素，同一周期元素，元素電負性隨著原子序數(shù)增大而增大，所以電負性O＞N＞C，故答案為：O＞N＞C；
（2）F²⁺離子的價層電子有6個，其價電子排布圖是，
故答案為：；
（3）B元素的最高價氧化物對應的水化物是碳酸，碳酸中中心原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論知，C原子雜化方式為sp²；E是S元素，其氫化物是H₂S，硫化氫分子中S原子價層電子對個數(shù)是4且含有兩個孤電子對，VSEPR模型為四面體結構，
故答案為：sp²；四面體；
（4）H和N形成的二元共價化合物中，分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是肼，化學式為N₂H₄；其中心原子中每個N原子價層電子對個數(shù)是4且含有一個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論知，N原子的雜化方式為sp³，
故答案為：N₂H₄；sp³；
（5）化合物CO₂、N₂O和陰離子SCN^-互為等電子體，它們結構相似，根據(jù)二氧化碳電子式書寫EBC^-的電子式為；Fe常作為配合物的中心離子，F(xiàn)e（CN）₆^3-中每個Fe原子和6個C原子形成σ鍵、每個中C≡N含有1個σ鍵，1mol Fe（CN）₆^3-中含有σ鍵的數(shù)目為12×6.02×10²³個或12N_A，
故答案為：；12×6.02×10²³個或12N_A；
（6）NiO的晶體結構與氯化鈉相同，在晶胞中Ni離子的配位數(shù)是6；晶胞的邊長為a nm，該晶胞體積=（a×10^-7）³cm³，該晶胞中鎳離子、氧離子個數(shù)都是4，晶胞密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$=$\frac{\frac{{N}_{A}}×4}{（a×1{0}^{-7}）^{3}}$g•cm^-3=$\frac{4b×1{0}^{21}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3，
故答案為：6；$\frac{4b×1{0}^{21}}{{a}^{3}{N}_{A}}$．

點評 本題考查物質結構和性質，為高頻考點，涉及晶胞計算、等電子體、原子雜化方式判斷、原子核外電子排布等知識點，正確判斷元素是解本題關鍵，利用均攤法、價層電子對互斥理論等知識點解答，難點是晶胞計算．