Question

【題目】a、b、c、d、e是元素周期表中前四周期的元素，其原子序數依次增大，a為元素周期表中原子半徑最小的元素，b的基態原子中占有電子的3個能級上的電子總數均相等，d與b同族，c與b同周期，且c的所有p軌道上的電子總數與所有s軌道上的電子總數相等，e的次外層電子數是其最外層電子的7倍�；卮鹣铝袉栴}：

（1）c、d形成的化合物的晶體類型為___________；

（2）b、a c形成的三原子分子中，c原子的雜化方式為___________；

（3）b、c、d三種元素的電負性由小到大的順序為___________；（用元素符號表示），d元素基態原子價層電子排布式為_________；

（4）金屬Mg與a、e形成的化合物是目前人類已發現的體積儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結構如圖所示，其中黑球代表e，深灰色小球代表Mg，淺灰色小球代表a，其中淺灰色小球除在棱上、面上以外，在晶胞內部還有6個。試寫出該化合物的化學式：__________________。

（5）b、c、e能形成如圖所示三角雙錐構型的配合物分子，三種元素的原子分別用大白球、小白球和灰色小球代表。該配合物形成配位鍵時提供空軌道的原子是___________（填元素符號），該配合物中大白球代表的元素的化合價為___________。

（6）①在水溶液中，水以多種微粒的形式與其他化合物形成水合物。試畫出如下微粒的結構圖式。H5O2+______________________

②如圖為冰的一種骨架形式，依此為單位向空間延伸該冰中的每個水分子有___________個氫鍵；如果不考慮晶體和鍵的類型，哪一物質的空間連接方式與這種冰的連接類似_______

Answer 1

【答案】原子晶體 sp3 Si<C<O 3s23p2 Mg2FeH6 Fe 0 2 SiO2

【解析】

a為元素周期表中原子半徑最小的元素則a是H元素，b的基態原子中占有電子的3個能級上的電子數均相等，則b是C元素，d與b同族即d是Si元素，c與b同周期即C元素為與第二周期，且c的所有p軌道上的電子數與所有s軌道上的電子數相等，則c的基態原子核外電子排布為: 1s2s2p4即c 是O元素， E的次外層電子數是其最外層電子的7倍則e的基態原子核外電子排布為: 1s22s22p63s23p63d64s2， 所以e是Fe元素。

(1)c是 O元素，d是Si元素，形成化合物SiO2， SiO2屬于原子晶體；

(2)a是H元素，c是O元素，它們形成的三原子分子是H2O，中心原子價層電子對數為=4，孤電子對數為2，空間構型為V形，雜化方為sp3雜化；

(3)同一周期，從左到右元素電負性遞增，同一主族，自上而下元素電負性遞減，即電負性:

Si<C<O；d是Si元素，它的基態原子核外電子排布式為: 1s2s2p63s23p2， 即它的基態原子價層電子排布式為: 3s23p2；

(4)8個Mg原子在晶胞內部，黑球為Fe原子，一個晶胞中含有的Fe原子數為，a為H原子，一個晶胞中含有的H原子數為=24，Mg:Fe:H=2:1:6，故其分子式為Mg2FeH6；

(5)三角雙錐構型為對稱性結構，因此該分子為非極性分子，對比三種球的原子半徑大小可知小白球為O原子，灰色小球為C原子，大白球為Fe原子，Fe原子具有多余的原子軌道，可提供空軌道，形成化合物Fe(CO)5，其中Fe(CO)5中Fe的化合價為0；

(6)①H5O2+可以寫成兩個水分子以氫鍵相連，其中一個水分子的O再以氫鍵連結一個氫離子，書寫時將所有原子看為一個整體用方括號括起來，“+”放在方括號右上角，即結構為；

②晶體冰中，每兩個水分子間有一個氫鍵，平均屬于每個水分子有0.5個，一個水分子與周圍的四個水分子以氫鍵結合，故1mol冰中有2mol氫鍵；二氧化硅是原子晶體，Si-O通過共價鍵形成四面體結構，四面體之間通過共價鍵形成空間網狀結構，以立方體中的水分子為研究對象，每個水分子形成4條氫鍵，SiO2空間連接方式與這種冰連接類似。