Question

【題目】已知：A、B、C、D四種元素，原子序數依次增大。A是短周期中原子半徑最大的元素，B元素3p能級半充滿；C是所在周期電負性最大的元素；D是第四周期未成對電子最多的元素。試回答下列有關的問題：

（1）寫出D元素價電子的電子排布式：______________。

（2）D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3 。

①[D(H2O)6](NO3)3中陰離子的立體構型是_____________。NO3－中心原子的軌道雜化類型為__________。

②在[D(H2O)6] 3+中D3+與H2O之間形成的化學鍵稱為______，1 mol [D(H2O)6] 3+ 中含有的σ鍵有________mol。

（3）已知B、C兩種元素形成的化合物通常有兩種。這兩種化合物中________（填化學式）為非極性分子。另一種物質的電子式為_____________。

（4）由A、C兩元素形成的化合物組成的晶體中，陰、陽離子都具有球型對稱結構，它們都可以看做剛性圓球，并彼此“相切”。如下圖所示為A、C形成化合物的晶胞結構圖以及晶胞的剖面圖：

晶胞中距離一個A＋最近的C－有________個，這些C－圍成的圖形是______________，若晶體密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數的值用NA表示，則A＋的離子半徑為________cm（用含NA與ρ的式子表達）。

Answer 1

【答案】 3d54s1 平面三角形 sp2雜化 配位鍵 18 PCl5 6 正八面體

【解析】A、B、C、D四種元素，原子序數依次增大。A是短周期中原子半徑最大的元素，A為Na元素；B元素3p能級半充滿，B為P元素。D是第四周期未成對電子最多的元素，D為Cr元素；C是所在周期電負性最大的元素，C為第ⅦA族元素，C為Cl元素。

(1)D為Cr元素，D元素價電子的電子排布式為3d54s1，故答案為：3d54s1；

(2)①[D(H2O)6](NO3)3中NO3- NO3-中價層電子對個數=3+ (5+1-3×2)=3，且不含孤電子對，所以該分子為平面三角形，中心原子采用sp2雜化，故答案為：平面三角形；sp2雜化；

②在[Cr (H2O)6] 3+配合離子中Cr3+與H2O之間形成的化學鍵為配位鍵；水分子中含有σ鍵2×6=12，配位鍵也是σ鍵，1 mol [D(H2O)6] 3+ 中含有的σ鍵有12+6=18mol，故答案為：18；

(3)已知B、C兩種元素形成的化合物為PCl3和PCl5，PCl3為三角錐形結構，屬于極性分子，PCl5為三角雙錐結構，屬于非極性分子，其中PCl3的電子式為，故答案為：PCl5； ；

(4)由Na、Cl兩元素形成的化合物為NaCl，以中間的黑色球為Na+離子研究，與之最近的氯離子有6個，這些氯離子圍成的圖形是正八面體；晶胞中Na+離子數目=1+12× =4，Cl-離子數目=8×+6×=4，故晶胞質量=g，晶胞體積=[g÷ρ]cm3=cm3，令Na+離子半徑為r，則棱長為×4r=2r，故(2r)3=cm3，解得r=×cm，故答案為：6； ×。