Question

【題目】現有A、B、C、D、E、F原子序數依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期。B元素含有3個能級，且每個能級所含的電子數相同；D的原子核外有8個運動狀態不同的電子；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，且E元素的基態原子有4個未成對電子。

請回答下列問題：

(1)請寫出：D基態原子的價層電子排布圖：______________________________；

F基態原子的價電子排布式：___________________。

(2)下列說法錯誤的是________。

A．二氧化硅的相對分子質量比二氧化碳大，所以沸點：SiO2>CO2

B．電負性順序：B<C<D

C．N2與CO為等電子體，結構相似

D．穩定性：H2O>H2S，水分子更穩定的原因是水分子間存在氫鍵

(3)F離子是人體內多種酶的輔因子，人工模擬酶是當前研究的熱點。向F的硫酸鹽溶液中通入過量的C與A形成的氣體X可生成[F(X)4]2＋，該離子的結構式為______________________(用元素符號表示)。

(4)某化合物與F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價為＋1)結合形成圖1所示的離子，該離子中碳原子的雜化方式有________。

(5)B單質的一種同素異形體的晶胞如圖2所示，則一個晶胞中所含B原子數為________。

(6)D與F形成離子個數比為1∶1的化合物，晶胞與NaCl類似，設D離子的半徑為a pm，F離子的半徑b pm，求該晶胞的空間利用率________________。

Answer 1

【答案】(1) 3d104s1 (2)AD

(3)

(4)sp2、sp3 (5)8 (6)

【解析】A、B、C、D、E、F是原子序數依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期。B元素含有3個能級，且每個能級所含的電子數相同，原子核外電子排布為1s22s22p2，則B為C元素；D的原子核外有8個運動狀態不同的電子，則D為O元素；C原子序數介于C、O之間，則C為N元素；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，應處于第Ⅷ族及相鄰的族，E元素的基態原子有4個未成對電子，價電子排布為3d64s2，則E為Fe，故F為Cu，(3)中C與A形成的氣體X，則A為H元素，X為NH3。(1)D為O元素，基態原子的價層電子排布圖：；F為Cu元素，基態原子的價電子排布式為：3d104s1。(2)沸點：SiO2>CO2，是由于二氧化硅屬于原子晶體，二氧化碳形成分子晶體，A錯誤；同周期隨原子序數增大電負性增大，故電負性順序：C<N<O，B正確；N2與CO分子都含有2個原子、價電子總數都是10，二者為等電子體，結構相似，C正確；穩定性：H2O>H2S，是因為非金屬性O>S，與分子之間存在氫鍵無關，D錯誤。(3)C與A形成氣體X，則A為H元素，X為NH3，F的硫酸鹽為CuSO4，向CuSO4溶液中通入過量的NH3可生成[Cu(NH3)4]2＋，該離子的結構式為。(4)雜環上的C原子含有3個σ鍵，沒有孤電子對，采用sp2雜化，亞甲基上C原子含有4個共價單鍵，采用sp3雜化。(5)由B單質的一種同素異形體的晶胞結構可知，B原子有4個位于晶胞內部，其余B原子位于頂點、面心，則一個晶胞中所含B原子數為4＋8×＋6×＝8。(6)O與Cu形成離子個數比為1∶1的化合物為CuO，晶胞與NaCl類似，其晶胞結構為，晶胞中銅離子數目＝陽離子數目＝8×＋6×＝4，O2－離子的半徑為a pm，Cu2＋離子的半徑b pm，則晶胞中原子總體積＝4×pm3，晶胞棱長＝2(a＋b)pm，故晶胞體積＝8(a＋b)3pm3，故該晶胞的空間利用率＝＝。