Question

7．有A、B、D、E、F、G六種前四周期的元素，A是宇宙中最豐富的元素，B和D的原子都有1個未成對電子，B⁺比D少一個電子層，D原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道全充滿；E原子的2p軌道中有3個未成對電子，F(xiàn)的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4．R是由B、F兩元素形成的離子化合物，其中B⁺與F^2-離子數(shù)之比為2：1．G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的．
請回答下列問題：
（1）D元素的電負(fù)性＞F元素的電負(fù)性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）G的價電子排布圖．
（3）B形成的晶體堆積方式為體心立方堆積，區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)．
（4）D^-的最外層共有8種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有2種能量不同的電子．F₂D₂廣泛用于橡膠工業(yè)，各原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，F(xiàn)₂D₂中F原子的雜化類型是sp³，F(xiàn)₂D₂是極性分子（填“極性”或“非極性”）．
（5）A與E形成的最簡單化合物分子空間構(gòu)型為三角錐形，在水中溶解度很大．該分子是極性分子的原因是分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，使分子的一部分呈正電性，另一部分呈負(fù)電性．
（6）R的晶胞如圖所示，設(shè)F^2-半徑為r₁ cm，B⁺半徑為r₂cm．試計算R晶體的密度為：$\frac{\frac{4×78}{{N}_{A}}}{（{\frac{4}{\sqrt{3}}）^{3}（{r}_{1}+r{\;}_{2}）}^{3}}$g/cm³．（阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示，寫表達(dá)式，不化簡）

Answer 1

分析 A是宇宙中最豐富的元素，A為氫元素，D原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道全充滿，則D為17號元素，氯元素；B和D的原子都有1個未成對電子，B⁺比D少一個電子層，則B為鈉元素；E原子的2p軌道中有3個未成對電子，則E為氮元素；G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的在前四周期的，則G為鉻元素；F的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4，且原子序數(shù)小于鉻元素，則F為硫元素；R是由B、F兩元素形成的離子化合物，其中B⁺與F^2-離子數(shù)之比為2：1；則R為Na₂S，所以，A為氫，B為鈉，D為氯，E為氮，F(xiàn)為硫，G為鉻，據(jù)此答題．

解答 解：A是宇宙中最豐富的元素，A為氫元素，D原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道全充滿，則D為17號元素，氯元素；B和D的原子都有1個未成對電子，B⁺比D少一個電子層，則B為鈉元素；E原子的2p軌道中有3個未成對電子，則E為氮元素；G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的在前四周期的，則G為鉻元素；F的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4，且原子序數(shù)小于鉻元素，則F為硫元素；R是由B、F兩元素形成的離子化合物，其中B⁺與F^2-離子數(shù)之比為2：1；則R為Na₂S，所以，A為氫，B為鈉，D為氯，E為氮，F(xiàn)為硫，G為鉻，
（1）根據(jù)元素周期律可知氯的電負(fù)性大于硫，故答案為：＞；
（2）鉻為24號元素，價電子排布圖為，故答案為：；
（3）晶體鈉為體心立方堆積，區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)，
故答案為：體心立方堆積；X-射線衍射；
 （4）根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，每個電子的運(yùn)動狀態(tài)都不相同，氯離子最外層有8個電子，所以就有8種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，最外層有兩個能級，每個能級上電子能量是相同的，所以最外層有2種能量不同的電子，在S₂Cl₂中要使各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則分子存在一個硫硫鍵和兩硫氯鍵，則硫原子的價電子對數(shù)為4，所以硫原子按sp³方式雜化，硫原子周圍有兩對孤電子對，所以分子為極性分子，
故答案為：8；2；sp³；極性；
（5）A與E形成的最簡單化合物為氨氣，氨分子中氮原子周圍有三個共價鍵，一個孤電子對，所以分子空間構(gòu)型為三角錐形，由于在氨分子中有孤電子對的存在，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，使分子的一部分呈正電性，另一部分呈負(fù)電性，所以分子顯極性，
故答案為：三角錐形；分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，使分子的一部分呈正電性，另一部分呈負(fù)電性；
（6）R為Na₂S，在每個晶胞中含有鈉離子數(shù)為8，硫離子數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，R的晶胞如圖所示，設(shè)S^2-半徑為r₁ cm，Na⁺半徑為r₂cm，則晶胞的體對角線為4（r₁cm+r₂cm），晶胞的邊長為$\frac{4}{\sqrt{3}}$（r₁cm+r₂cm），晶體的密度為$\frac{\frac{4×78}{{N}_{A}}}{（{\frac{4}{\sqrt{3}}）^{3}（{r}_{1}+r{\;}_{2}）}^{3}}$g/cm³，
故答案為：$\frac{\frac{4×78}{{N}_{A}}}{（{\frac{4}{\sqrt{3}}）^{3}（{r}_{1}+r{\;}_{2}）}^{3}}$g/cm³．

點(diǎn)評 本題主要考查了原子核外電子排布、晶體的堆積方式、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞密度的有關(guān)計算等知識，難度中等．