Question

【題目】前四周期原子序數依次增大的六種元素A、B、D、X、Y、Z，基態時核外電子排布具有以下特征：A的電子層數和最外層電子數相等，非金屬元素B的已成對電子數是未成對電子數的2倍，且A和B位于不同周期；D和X的價電子層中未成對電子均只有1個，并且D﹣和X+的電子相差為8；Y、Z與X位于同一周期，它們價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2．回答下列問題：
（1）Z2+的價層電子排布式為 ．
（2）D、X、Y三種元素中第一電離能從大到小的順序是 ． （填元素符號）
（3）分子式為AD的化合物常以多聚體（AD）n的形式存在，請解釋原因 ．
（4）B和氮原子可形成化合物（BN）2 ， （BN）2分子中中心原子的雜化方式為 ， φ鍵和π鍵的個數之比為 ， 空間構型為 ．
（5）D﹣、X+、Y3+三種離子組成的化合物X3YD6 ， 其中化學鍵的類型有；該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為 ， 配位體是 ．
（6）Y晶體的晶胞如圖所示，晶胞邊長為apm，則Y的配位數為 ， 晶體的密度為g/cm3 ． （用NA 表示阿伏伽德羅常數的值）

Answer 1

【答案】
（1）3d8
（2）F＞Fe＞K
（3）HF分子間能形成氫鍵
（4）sp；3：4；直線形
（5）離子鍵和配位鍵；[FeF6]3﹣；F﹣
（6）8；
【解析】解：和X的價電子層中未成對電子均只有1個，并且D﹣和X+的電子相差為8，而原子序數D＞X，則D比X多兩個電子層，由于都是前四周期元素，D至少位于第二周期，則X只能為第四周期元素，結合二者離子中所帶電荷可知，D為F元素、X為K元素；A和B位于不同周期，B的原子序數小于D，則B位于第二周期、A處于第一周期，A的電子層數和最外層電子數相等，則A為H元素；非金屬元素B的已成對電子數是未成對電子數的2倍，且處于第二周期，則B的電子排布式為：1s22s23p2 ， 為C元素；Y、Z與X位于同一周期，說明Y和Z處于第四周期，二者的價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2，則Y、Z的基態原子核外電子排布式分別為：1s22s22p63s23p63d64s2、1s22s22p63s23p63d84s2 ， 即Y為Fe、Z為Ni，（1）Z為Ni元素，Z2+的核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d8 ， 則其價層電子排布式為：3d8 ， 所以答案是：3d8；（2）D，X，Y三種元素分別為F、K、Fe，金屬性越強，第一電離能越小，非金屬性越強，第一電離能越大，則三種元素中第一電離能從大到小的順序是：F＞Fe＞K，
所以答案是：F＞Fe＞K；（3）A、D分別為H、F元素，F元素非極性較強，HF分子間能形成氫鍵，所以分子式為HF的化合物常以多聚體（HF）n的形式存在，
所以答案是：HF分子間能形成氫鍵；（4）B為C元素，C和氮原子可形成化合物（CN）2 ， （CN）2分子中存在C≡N鍵，其結構式為：N≡C﹣C≡N，每個三鍵中含有2個π鍵和1個σ鍵，所以中心原子C原子的雜化方式為sp；（CN）2分子中含有3個σ鍵、4個π鍵，所以σ鍵和π鍵的數目之比為：3：4；其空間構型為直線形，所以答案是：sp；3：4；直線形；（5）A﹣、B+和C3+三種離子組成的化合物的K3FeF6 ， 該物質中陰陽離子間存在離子鍵，鐵原子和氟原子間存在配位鍵，該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為[FeF6]3﹣ ， 配位體是F﹣ ， 所以答案是：離子鍵和配位鍵；[FeF6]3﹣；F﹣；（6）Y為Fe元素，Fe位于晶胞體心，距離Fe最近的Fe原子位于晶胞頂點，共有8個，即Fe的配位數為8；該晶胞的邊長為apm，則晶胞體積為（a×10﹣10cm）3 ， 每個晶胞中含有Fe原子數為：8× +1=2，則晶胞的質量為： ×2g= g，所以晶胞的密度為： = g/cm3 ， 所以答案是：8； ．