Question

【題目】前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大。A原子的陰離子的電子排布式與基態鋰離子的相同，A和E位于同主族，基態B原子核外有3個能級且各能級上容納的電子數相等，基態D原子有2個未成對電子，最外能層符號為L。+1價F離子的3d能級達到全充滿結構。

回答下列問題：

（1）基態C原子價電子排布圖為_____。

（2）B、C、D三種元素第一電離能由大到小排序為_____(填元素符號，下同)，它們的電負性由小到大排序為_____。

（3）C、F組成的晶體的晶胞如圖1所示。已知該晶體密度為ρg·cm-3，NA代表阿伏加德羅常數，則C、F最近的核間距為_____cm。

（4）A和E組成晶體，其晶胞如圖2所示。E粒子周圍有_____個E緊密相鄰且最近；連接與E等距離且最近的A粒子構成的形狀是_____。

Answer 1

【答案】 為N＞O＞C C＜N＜O 12 正八面體

【解析】

前四周期元素A、B、C、D、E、F的原子序數依次增大。A原子的陰離子的電子排布式與基態鋰離子的相同，則A為H元素；A和E位于同主族，則E為Na元素；基態B原子核外有3個能級且各能級上容納的電子數相等，則其電子排布式為1s22s22p2，B為碳元素；基態D原子有2個未成對電子，最外能層符號為L，則D的電子排布式為1s22s22p4，D為O元素，故C為N元素。+1價F離子的3d能級達到全充滿結構，則F的電子排布式為[Ar]3d104s1，F為Cu元素。

（1）基態N原子的電子排布式為1s22s22p3，價電子排布圖為。

（2）同一周期元素的第一電離能從左到右呈增大趨勢，由于N的2p軌道是較穩定的半充滿狀態，故C、N、O三種元素第一電離能由大到小排序為N＞O＞C；同一周期元素的電負性從左到右遞增，故它們的電負性由小到大排序為C＜N＜O。

（3）由晶胞結構可知，該晶胞中含有N原子的數目為，含有Cu原子的數目為，則該化合物的化學式為Cu3N。已知該晶體密度為ρg·cm-3，NA代表阿伏加德羅常數，設晶胞的邊長為，則晶胞的體積為。晶胞的質量為。所以，ρg·cm-3=，則cm，C、F最近的核間距為晶胞邊長的一半，故C、F最近的核間距為cm。

（4）由H和Na組成晶體的晶胞示意圖可知，位于晶胞頂點的Na與位于面心的Na最近，故Na周圍有12個Na緊密相鄰且最近；與Na等距離且最近的H有6個，相當于晶胞的體心與六個面心之間的位置關系，故連接與Na等距離且最近的H 構成的形狀是正八面體。