Question

有A、B、C、D、E、F六種元素．A是宇宙中最豐富的元素；B是周期表中電負性數值最大的元素；C的基態原子中2p軌道有三個未成對的單電子；F原子核外電子數是B與C核外電子數之和；D是主族元素，且與副族元素E同周期；E能分別形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物；D與B可形成離子化合物，其晶胞結構如右圖1所示．請回答下列問題．
（1）E元素原子基態時的外圍電子排布式為

3d¹⁰4s¹

．
（2）A₂F分子中F原子的雜化類型是

sp³

，F的氣態氧化物FO₃分子的鍵角為

60°

．
（3）CA₃極易溶于水，其原因是

與水分子之間形成氫鍵，且二者都是極性分子

，試判斷CA₃溶于水后，形成CA₃?H₂O的最合理結構為

b

（選填字母）．
（4）從晶胞結構圖1中可以看出，D跟B形成的離子化合物的電子式為

；該離子化合物晶體的密度為ρ（g?cm^-3）．，則晶胞的體積是

4×78g/mol 6.02×1023mol-1

ρg?cm-3

（只要求列出算式）．
（5）BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-的立體構型為

正四面體

；
（6）在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中，層內B原子與N原子之間的化學鍵為

共價鍵

，層間作用力為

范德華力

．

Answer 1

分析：有A、B、C、D、E、F六種元素，A是宇宙中最豐富的元素，A為氫元素；B是周期表中電負性數值最大的元素，B為氟元素；C的基態原子中2p軌道有三個未成對的單電子，外圍電子排布為2s²2p³，故C為氮元素；F原子核外電子數是B與C核外電子數之和，核外電子數為9+7=16，故F為硫元素；E能分別形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物，E為Cu元素，D與B可形成離子化合物，由晶胞結構圖1可知，晶胞中D位于頂點與面心上，故晶胞中含有D元素數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，F原子處于晶胞內部，晶胞含有氟原子數目為8，故為DF₂，D為+2價，D是主族元素，且與副族元素E同周期，故D為Ca元素，據此解答．

解答：解：有A、B、C、D、E、F六種元素，A是宇宙中最豐富的元素，A為氫元素；B是周期表中電負性數值最大的元素，B為氟元素；C的基態原子中2p軌道有三個未成對的單電子，外圍電子排布為2s²2p³，故C為氮元素；F原子核外電子數是B與C核外電子數之和，核外電子數為9+7=16，故F為硫元素；E能分別形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物，E為Cu元素，D與B可形成離子化合物，由晶胞結構圖1可知，晶胞中D位于頂點與面心上，故晶胞中含有D元素數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，F原子處于晶胞內部，晶胞含有氟原子數目為8，故為DF₂，D為+2價，D是主族元素，且與副族元素E同周期，故D為Ca元素，
（1）E是Cu元素，是29號元素，原子基態時的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，故答案為：3d¹⁰4s¹；
（2）A₂F分子是H₂S，S原子成2個S-H鍵，含有2對孤對電子對，雜化軌道數目為4，采取sp³雜化，SO₃分子中價層電子對=3+

1

2

（6-3×2）=3，該分子中不含孤電子對，所以是平面三角形結構，其鍵角是60°，故答案為：sp³；60°；
（3）NH₃中N元素的電負性很強，與水分子之間形成氫鍵，且二者都是極性分子，故氨氣極易溶于水，
NH₃?H₂O分子中NH₃與H₂O通過氫鍵連接，氨水溶液呈堿性，如果氫鍵為，N-H鍵斷裂產生NH₂^-、H₃⁺O，溶液呈酸性；
如果氫鍵為，O-H斷裂產生NH₄⁺、OH^-，溶液呈堿性，故為，b正確，
故答案為：與水分子之間形成氫鍵，且二者都是極性分子；b；
（4）由晶胞結構圖1可知，晶胞中D位于頂點與面心上，故晶胞中含有D元素數目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，F原子處于晶胞內部，晶胞含有氟原子數目為8，故為CaF₂，電子式為，晶胞的質量為

4×78g/mol

6.02×1023mol-1

，晶體的密度為ρ（g?cm^-3），則晶胞的體積是

4×78g/mol 6.02×1023mol-1

ρg?cm-3

，
故答案為：；

4×78g/mol 6.02×1023mol-1

ρg?cm-3

；
（5）BF₃和過量NaF作用可生成NaBF₄，BF₄^-中B原子的價層電子對=4+

1

2

(3+1-4×1)=4，該離子中不含孤電子對，為正四面體結構，故答案為：正四面體；
（6）在與石墨結構相似的六方氮化硼晶體中，層內B原子與N原子之間的化學鍵為共價鍵，層間作用力為范德華力，故答案為：共價鍵；范德華力．

點評：本題考查結構性質位置關系、核外電子排布規律、分子結構與性質、雜化軌道、化學鍵與氫鍵、晶胞的有關計算等，題目綜合性較大，難度較大，（3）中氫鍵的判斷為易錯點，難點，注意根據氫鍵的影響導致化學鍵斷裂進行理解．