Question

【題目】原子序數依次增大的五種元素A、B、C、D、E位于周期表的前四周期，A基態原子的2p軌道上有2個未成對電子，C的最外層電子數是次外層電子數的3倍，C與D同主族相鄰，E位于周期表的ds區，最外層只有一對成對電子。請回答下列問題：

（1）寫出各元素符號：A________，B________，C________，D________，E________。

（2）D元素在元素周期表中的位置是_______________，基態E原子的電子占有_____種能量不同的原子軌道。

（3）A元素可形成多種單質，其中分子晶體的分子式為________；原子晶體的名稱是_______，其每個晶胞（如圖甲）實際含有______個A原子；A有一種單質為層狀結構的晶體，晶體中存在的作用力有____________，晶體中每個最小環含有_____個原子。

（4）①寫出B的單質的電子式___________，化合物AC2的結構式___________。

②用KMnO4酸性溶液吸收DC2氣體時，MnO4﹣被還原為Mn2+，該反應的離子方程式為________________________________________________。

（5）D與E能形成化合物X，X的一種晶體晶胞結構如圖乙所示，X的化學式為______，D離子的配位數為______；若晶胞邊長為a cm，則晶體X的密度計算式為ρ=______________gcm-3（用a和NA的代數式表示）。

Answer 1

【答案】 C N O S Zn 第三周期ⅥA族 7 C60 金剛石 8 共價鍵、范德華力 2 O=C=O 5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+ ZnS 4 388/(NAa3)

【解析】原子序數依次增大的五種元素A、B、C、D、E位于周期表的前四周期，C的最外層電子數是次外層電子數的3倍，則C的最外層有6個電子，C為O元素，C與D同主族相鄰，則D為S元素；A基態原子的2p軌道上有2個未成對電子，而且A的原子序數比O小，所以A為C元素；B的原子序數介于A. C之間，所以B為N元素；E位于周期表的ds區，最外層只有一對成對電子，則E為Zn元素。

(1). 由以上分析可知，A為C元素、B為N元素、C為O元素、D為S元素、E為Zn元素，故答案為：C；N；O；S；Zn；

(2). D為S元素，有三個電子層，最外層有6個電子，所以S元素位于元素周期表的第三周期第VIA族，基態Zn原子的核外電子排布式為：[Ar]3d104s2，占有7種能量不同的原子軌道，故答案為：第三周期VIA族；7；

(3). A是C元素，可以形成金剛石、石墨、C60等多種單質，其中C60為分子晶體，屬于原子晶體的是金剛石，由金剛石的晶胞結構示意圖可知，C原子分別位于頂點、面和體內，根據“均攤法”有：8×1/8+6×1/2+4=8，則每個晶胞中實際含有8個C原子，碳有一種單質為層狀結構的晶體，該晶體為石墨，石墨屬于混合型晶體，層內的碳原子之間以共價鍵相結合，層與層之間以范德華力相結合，晶體中最小的環為6個碳原子形成的環，每個C原子形成3個共價鍵，每個C原子為3個環共用，則根據“均攤法”有：6×1/3=2，即晶體中每個最小環含有2個原子，故答案為：C60；金剛石；8；共價鍵、范德華力；2；

(4). ①. B是N元素，N2中2個N原子之間以3個共用電子對相結合，N2的電子式為：，在CO2分子中，C原子和2個O原子之間分別以2個共用電子對相結合，CO2的結構式為：O=C=O，故答案為：；O=C=O；

②. 用KMnO4酸性溶液吸收SO2氣體時，MnO4﹣被還原為Mn2+，則SO2被氧化成SO42﹣，根據得失電子守恒和原子守恒，該反應的離子方程式為：5SO2+2MnO4－+2H2O═2Mn2++5SO42－+4H+，故答案為：5SO2+2MnO4－+2H2O═2Mn2++5SO42－+4H+；

(5). S與Zn形成化合物X的晶胞中，S在晶胞內部，離子數為4，Zn在頂點和面心，Zn的離子數為1/8×8+1/2×6=4，所以X的化學式為ZnS；根據晶胞示意圖可知，每個鋅離子周圍距離最近的有四個硫離子，每個硫離子周圍距離最近的有4個鋅離子，所以S離子的配位數為4；晶胞邊長為a cm，晶胞的質量為4×97NA，所以晶體E的密度為= = 388/(NAa3)，故答案為：ZnS；4；388/(NAa3)。