Question

18．已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36號的元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，B原子基態(tài)時s電子數(shù)與P電子數(shù)相等，C在元素周期表的各元素中電負性最大，D的基態(tài)原子核外有6個能級且全部充滿電子，E原子基態(tài)時未成對電子數(shù)是同周期元素中最多的．F原子核外最外層電子數(shù)與Na相同，其余各層電子均充滿．
（1）E³⁺的價電子排布式為3d³．
（2）AB₃^2-的立體構型是平面三角形，其中A原子的雜化軌道類型是sp³．
（3）A₂^2-與B₂²⁺互為等電子體，B₂²⁺的電子式可表示為，1mol B₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A．
（4化合物DC₂的晶胞結構如右圖所示，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a g/cm³，則晶胞的體積是$\frac{312}{a{N}_{A}}$ cm³（只要求列算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前36號的元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，則A原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故A為碳元素；C在元素周期表的各元素中電負性最大，則C為氟元素；B原子基態(tài)時s電子數(shù)與P電子數(shù)相等，原子序數(shù)小于氟元素，處于第二周期，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則B為氧元素；D的基態(tài)原子核外有6個能級且全部充滿電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²，則D為Ca元素；E原子基態(tài)時未成對電子數(shù)是同周期元素中最多的，其原子外圍電子排布為3d⁵4s¹，則E為Cr元素；F原子核外最外層電子數(shù)與Na相同，其余各層電子均充滿，原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，故F為Cu，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前36號的元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的2倍，則A原子有2個電子層，最外層電子數(shù)為4，故A為碳元素；C在元素周期表的各元素中電負性最大，則C為氟元素；B原子基態(tài)時s電子數(shù)與P電子數(shù)相等，原子序數(shù)小于氟元素，處于第二周期，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則B為氧元素；D的基態(tài)原子核外有6個能級且全部充滿電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²，則D為Ca元素；E原子基態(tài)時未成對電子數(shù)是同周期元素中最多的，其原子外圍電子排布為3d⁵4s¹，則E為Cr元素；F原子核外最外層電子數(shù)與Na相同，其余各層電子均充滿，原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，故F為Cu．
（1）E為Cr元素，Cr³⁺的價電子排布式為3d³，故答案為：3d³；
（2）CO₃^2-中C原子的價層電子對數(shù)為3+$\frac{4+2-2×3}{2}$=3，C原子孤電子對數(shù)為0，CO₃^2-為平面三角形，C原子采取sp²雜化，
故答案為：平面三角形；sp³；
（3）C₂^2-與O₂²⁺互為等電子體，離子結構相同，O₂²⁺的電子式可表示為，1mol O₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A，
故答案為：；2N_A；
（4）CaF₂的電子式為，由化合物CaF₂的晶胞結構可知，晶胞中含有鈣離子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，含有氟離子數(shù)目為8，故晶胞的質(zhì)量為4×$\frac{78}{{N}_{A}}$g，該離子化合協(xié)晶體的密度為a g/cm³，則晶胞的體積=$\frac{4×\frac{78}{{N}_{A}}}{ag/c{m}^{3}}$=$\frac{312}{a{N}_{A}}$cm³，
故答案為：；$\frac{312}{a{N}_{A}}$．

點評 本題綜合查物質(zhì)結構與性質(zhì)，推斷元素是解題的關鍵，涉及核外電子排布規(guī)律、雜化理論與分子結構、等電子體、晶胞計算等，難度中等，（3）中注意等電子體中價電子總數(shù)相等，結構相似，（4）掌握均攤法進行晶胞的有關計算．