Question

【題目】A、B、C、D、E、F均屬前四周期且原子序數依次增大的六種元素，其中A、B、C是同一周期相鄰的三種元素，B的氫化物易溶于C的氫化物中，D的基態原子s軌道與p軌道上的電子數之比為2：3，且D為主族元素；E、F為副族元素，4s能級均只有一個電子．回答下列問題：
（1）A，B，C三種元素的第一電離能由小到大的順序是（用元素符號表示）．
（2）B與C能形成四原子陰離子，其中B的雜化方式為；B的三氯化物分子的立體構型為 ．
（3）任寫一種與AB﹣離子互為等電子體的離子（寫化學式）．
（4）F原子的外圍電子排布式為 ， F晶體的堆積方式為（填序號：①簡單立方堆積，②體心立方堆積，③六方最密堆積，④面心立方密集堆積）．
（5）E的離子可以形成多種配合物，將ECl3溶液蒸發濃縮，析出深綠色晶體．該晶體中E3+、Cl﹣、H2O的物質的量之比為1：3：6，且E的配位數為6，向1.0mol該晶體的溶液中加入足量AgNO3溶液產生143.5g沉淀，則配合物的化學式為 ．
（6）硼與D可形成一種耐磨材料，其結構與金剛石相似，如圖為其晶體結構單元，它可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成
①寫出合成該晶體的化學方程式： ．
②已知晶體中硼與D原子的最近距離為a pm，則該晶體密度的表達式為gcm﹣3 ．
（不需化簡，阿伏伽德羅常數為NA）

Answer 1

【答案】
（1）CON或C＜O＜N
（2）sp2；三角錐形
（3）C22﹣或O22+
（4）3d104s1；④
（5）[Cr（H2O）4Cl2]Cl?2H2O
（6）BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr；
【解析】解：A、B、C、D、E、F均屬前四周期且原子序數依次增大的六種元素，其中A、B、C是同一周期相鄰的三種元素，B的氫化物易溶于C的氫化物中，B為N元素，C為O元素，A應為C元素，D的基態原子s軌道與p軌道上的電子數之比為2：3，應為P元素，核外電子排布為1s22s22p63s22p3 ， E、F為副族元素，4s能級均只有一個電子，核外電子排布式分別為：1s22s22p63s22p63d54s1、1s22s22p63s22p63d104s1 ， 則E為Cr元素、F為Cu元素，（1）同一周期中，原子序數越大，電負性越小，則三種元素按電負性由小到大的順序為：C O N或C＜O＜N，所以答案是：C O N或C＜O＜N；（2）B為N元素，與氧元素形成的四原子陰離子為NO3﹣ ， NO3﹣離子中C原子價層電子對數=3+ =3，且N原子不含孤電子對，所以其空間構型為平面三角形，原子采用sp2雜化；其三氯化物為NCl3 ， 其分子中含有3個單鍵和1個孤對電子，其分子中N原子采用sp3雜化，分子的立體構型為三角錐形，
所以答案是：sp2；三角錐形；（3）原子個數相等、價電子數相等的微粒互為等電子體，與CN﹣離子互為等電子體的有：C22﹣或O22+ ，
所以答案是：C22﹣或O22+；（4）F除最外層原子軌道處于半充滿狀態，其余能層均充滿電子，為Cu，原子序數為29，原子核外電子排布為：1s22s22p63s23p63d104s1 ， 外圍電子排布式為：3d104s1 ， Cu晶體屬于面心立方最密堆積，為ABC型排列方式，故④符合，
所以答案是：3d104s1；④；（5）向1.0mol該晶體的溶液中加入足量AgNO3溶液產生143.5g白色沉淀，該白色沉淀為AgCl，其物質的量為： =1mol，說明在該化合物中含有1個氯離子，Cr3+、Cl﹣、H2O的物質的量之比為1：3：6，則配位離子中含有氯離子數為：3﹣1=2，配位離子中含有水為：6﹣2=4，則含有結晶水水的個數為：6﹣4=2，故該配位化合物的化學式為：[Cr（H2O）4Cl2]Cl2H2O，
所以答案是：[Cr（H2O）4Cl2]Cl2H2O；（6）①高溫下，B的三溴化物和P的三溴化物在氫氣的氛圍中合成BP，根據反應物、生成物及反應條件書寫方程式為BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr，
所以答案是：BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr；②晶體中B與P原子的最近距離為apm，即a×10﹣7cm， ，圖中1、2、3、4原子形成正四面體結構，這四個原子之間的B原子位于正四面體體心上，1、5原子之間的距離為a×10﹣7cm，頂點到體心距離與體心到底面距離之比為3：1，則其高為 ×a×10﹣7cm，設1、2原子之間距離為x，1、2、3原子形成的正三角形底面的高= x，正三角形頂點到中心的距離與中心到底的距離之比為2：1，所以正三角形頂點到中心的距離= x× = x，由1、2、5構成直角三角形中存在：x2=（ x）2+（ ×a×10﹣7）2 ， 解得：x= ×a×10﹣7 ， 則晶胞棱長= cm= cm，晶胞體積=（ ）3cm3 ，
該晶胞中B原子個數為4、P原子個數為：8× +6× =4，
所以該晶胞密度為： = = g/cm3= g/cm3 ，
所以答案是： ．