Question

【題目】A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，A是原子半徑最小的元素，B元素有兩個(gè)未成對(duì)電子，D元素的最外層電子是內(nèi)層電子數(shù)的三倍，E的單質(zhì)是自然界中最硬的金屬，常用于制作合金，且其未成對(duì)電子數(shù)在同周期中最多。回答下列問題：

（1）利用原子發(fā)生躍遷時(shí)吸收或釋放出的光用于鑒定E元素，該方法是________，其價(jià)層電子排布圖為____________，根據(jù)_____________原理，該基態(tài)原子的電子排布應(yīng)使其能量處于最低狀態(tài)。

（2）根據(jù)電子排布，C元素處于周期表中_______區(qū)；根據(jù)元素周期律，電負(fù)性B_______C，第一電離能C________D（填“大于”、“小于”或者“等于”）。

（3）化合物A2D分子空間構(gòu)型是_____________；A與C以原子個(gè)數(shù)比2:1形成的分子中C原子的雜化方式為_________，它是_________分子（填“極性”或“非極性”），且該分子可以與很多金屬離子形成配合物，其中提供孤對(duì)電子的原子是____________（填元素符號(hào)）。

（4）生活中常見的B元素的同素異形體有兩種，其結(jié)構(gòu)為圖1、圖2所示：

①圖1所對(duì)應(yīng)的同素異形體可以導(dǎo)電，試從其結(jié)構(gòu)予以解釋_________。

②圖2所對(duì)應(yīng)的同素異形體的晶胞如圖3，若B原子的半徑為a nm，則該晶胞的空間利用率為_____________。（=1.732，結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】 光譜分析 能量最低原理 P 小于 大于 V形 SP3 極性 N 石墨的片層結(jié)構(gòu)上所有的P軌道互相平行且相互重疊，使P軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng)。 34.0%

【解析】(1)光譜分析利用原子的特征光譜對(duì)原子進(jìn)行鑒定，根據(jù)能量最低原理，3d軌道和4s軌道半充滿狀態(tài)最穩(wěn)定，故Cr原子的電子排布較特殊；利用原子發(fā)生躍遷時(shí)吸收或釋放出的光用于鑒定Cr元素，該方法是光譜分析，其價(jià)層電子排布圖為，根據(jù)能量最低原理原理，該基態(tài)原子的電子排布應(yīng)使其能量處于最低狀態(tài)；(2)可以推測A為H，D可以推測為O，則B為C，而C只能是N，N處于P區(qū)，電負(fù)性同一周期從左到右增大，則C小于N，第一電離能由于N原子處于半充滿狀態(tài)，能量低，第一電離能大，故N大于O；(3)H2O的構(gòu)型為V形，N2H4中N原子有孤對(duì)電子，有三對(duì)成鍵電子對(duì)，故價(jià)層電子對(duì)為4，為SP3雜化，由于N2H4的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，是極性分子；N原子可以提供孤獨(dú)電子形成配位鍵，故其中提供孤對(duì)電子的原子是N；(4)①石墨的片層結(jié)構(gòu)上所有的P軌道互相平行且相互重疊，使P軌道中的電子可在整個(gè)碳原子平面中運(yùn)動(dòng)，故能導(dǎo)電；②該晶胞體對(duì)角線應(yīng)該是5個(gè)C原子無隙并置，則體對(duì)角線長為8a，該晶胞中含8個(gè)C原子，列式為（8×4/3πa3）/ （8a/ ）3 =34%。