Question

已知A、B、C、D、M、W六種元素的原子序數依次遞增，都位于前四周期。其中A、D原子的最外層電子數均等于其周期序數，且D原子的電子層數是A的3倍；B原子核外電子有6種不同的運動狀態，且S軌道電子數是P軌道電子數的兩倍；C原子L層上有2對成對電子。M和W均有“生物金屬”之稱，M⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同；W處于周期表中第8列。請回答下列問題：
（1）l mol B₂A₂分子中含σ鍵的數目是             。
（2）BC ₂在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞（晶體中最基本的重復單元）如圖所示。則該晶體的類型屬于         晶體（選填“分子”、“原子”、“離子”或“金屬”）；該晶體中B原子軌道的雜化類型為                。

（3）“生物金屬”M內部原子的堆積方式與銅相同，都是面心立方堆積方式，如圖。若該晶胞的密度為ρ g/cm³，阿伏加德羅常數為N_A，M原子的摩爾質量為Mr g/mol，則該晶胞的“邊長”為      cm。

（4）“生物金屬”W元素應用廣泛，如人體內W元素的含量偏低，則會影響O₂在體內的正常運輸。已知W²⁺與KCN溶液反應得W（CN）₂沉淀，當加入過量KCN溶液時沉淀溶解，生成配合物，其配離子結構如圖所示。

①W元素基態原子價電子排布式為                   。
②CN^—與       （一種單質分子）互為等電子體。
（5）光譜證實單質D與強堿溶液反應有[D(OH)₄]^—生成，則[D(OH)₄]^—中存在          。
a．極性鍵        b．配位鍵        c．σ鍵        d．π鍵

Answer 1

（1）3 N_A（或1.806×10²⁴）（2）原子  sp³雜化（3）
（4）①3d ⁶4s²  ②N₂（5）abc

試題分析：A、B、C、D、M、W六種元素的原子序數依次遞增，都位于前四周期，B原子核外電子有6種不同的運動狀態，S軌道電子數是P軌道電子數的兩倍，則B原子核外有6個電子，則B為碳元素；C原子L層上有2對成對電子，則C原子電子排布式為1s²2s²2p⁴，所以C為氧元素；原子序數A＜B，B為碳元素，A原子的最外層電子數等于其周期序數，則A為氫元素；D原子的最外層電子數等于其周期序數，D原子的電子層數是A的3倍，D為鋁元素,M⁴⁺離子和氬原子的核外電子排布相同，M為鈦元素，W處于周期表中第8列，W為鐵元素；綜上所述，A為氫元素，B為碳元素，C為氧元素，D為鋁元素, M為鈦元素，W為鐵元素。（1）B₂A₂分子為C₂H₂，結構式為H- C≡ C-H，一個乙炔共有 2個單鍵和一個三鍵 ，單鍵都是σ鍵， 而三鍵中只有1個σ鍵，另外2個是π鍵， 因此一個乙炔分子有3個σ鍵，1 mol乙炔含3 mol σ鍵 數目為3N_A；（2）BD₂是CO₂，由晶體結構圖可知，CO₂在高溫高壓下形成空間網狀結構，大球為碳原子，小球為氧原子，每個碳原子周圍有4個氧原子，每個氧原子周圍有2個碳原子，晶體中不存在CO₂分子，故在高溫高壓下所形成的晶體為原子晶體，該晶體中C原子軌道的雜化數為4，碳原子采取sp³雜化；（3）該晶胞中鈦原子個數=8×1/8+6×1/2=4，每個晶胞的質量為4Mr/N_A，晶胞的密度為ρ g/cm³，則晶胞的體積為4Mr/N_Aρ，晶胞的邊長為；（4）①W為鐵元素基態原子價電子排布式為3d ⁶4s²，②一個CN^—含有14個電子，與其互為等電子體的一種單質分子為等電子體N₂；（5）D為鋁元素，光譜證實單質D與強堿溶液反應有[Al（OH）₄]^-生成，[Al（OH）₄]^-中氧原子與氫原子之間為共價鍵，是單鍵，屬于δ鍵，鋁離子與氫氧根離子之間形成配位鍵，配位鍵也屬于共價鍵。所以，[Al（OH）₄]^-中存在共價鍵、配位鍵、δ鍵；選：abc．