Question

【化學(xué)—選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）

已知A、B、C、D四種短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。A與C原子的基態(tài)電子排布中L能層都有兩個(gè)未成對電子，C、D同主族。 E、F都是第四周期元素，E原子的基態(tài)電子排布中有4個(gè)未成對電子，F(xiàn)原子除最外能層只有1個(gè)電子外，其余各能層均為全充滿。根據(jù)以上信息填空：

（1）基態(tài)D原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào) ，該能層具有的原子軌道數(shù)為 。

（2）E2＋離子的價(jià)層電子排布圖是 ，F(xiàn)原子的電子排布式是 。

（3）A元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中心原子采取的軌道雜化方式為 ，B元素的氣態(tài)氫化物的VSEPR模型為 。

（4）化合物AC2、B2C和陰離子DAB－互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)相似，DAB－的電子式為 。

（5）配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，其內(nèi)界由中心離子E3＋與配位體AB－構(gòu)成，配位數(shù)為6，甲的水溶液可以用于實(shí)驗(yàn)室中E2＋離子的定性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)E2＋離子的離子方程為 。

（6）某種化合物由D，E，F(xiàn)三種元素組成，其晶胞如圖所示，則其化學(xué)式為 ，該晶胞上下底面為正方形，側(cè)面與底面垂直，根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù)列式計(jì)算該晶體的密度d= g/cm3。（保留兩位小數(shù)）

Answer 1

（15分）

（1）M(1分)；9(1分)

（2）(1分)；1s22s22p63s23p63d104s1(1分)

（3）sp2(1分)；四面體(1分)；（4）(2分)

（5）3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；(2分)（6）CuFeS2 (2分) 4.32(3分)

【解析】

試題分析：A與C原子的基態(tài)電子排布中L能層都有兩個(gè)未成對電子，則L能層的單質(zhì)排布為2s22p2和2s22p4，則A是C元素，C是O元素，則B是N元素；C、D同主族，則D是S元素。 E、F都是第四周期元素，E原子的基態(tài)電子排布中有4個(gè)未成對電子，則E的價(jià)電子排布是3d64s2，所以E是Fe元素；F原子除最外能層只有1個(gè)電子外，其余各能層均為全充滿，則F為29號(hào)元素Cu。

（1）S是第三周期元素，所以最高能層為M層，能層的軌道數(shù)為n2，所以M層有9個(gè)軌道；

（2）亞鐵離子為鐵原子失去2個(gè)電子得到的離子，所以價(jià)電子的排布圖為；

F的核外電子數(shù)是29，除最外能層只有1個(gè)電子外，其余各能層均為全充滿，則Cu原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；

（3）C的最高價(jià)氧化物的水化物為碳酸，C的最外層價(jià)電子對數(shù)是3+1/2(4+2-6)=3,所以C原子是sp2雜化；N的氫化物是NH3，最外層價(jià)層電子對數(shù)是3+1/2(5-3)=4，所以VSEPR模型為四面體型；

（4）互為等電子體的微粒的結(jié)構(gòu)相似，CO2與SCN-互為等電子體，則其電子式與二氧化碳相似，為；

（5）配合物甲的焰色反應(yīng)為紫色，說明含有K元素，根據(jù)題意可知該配合物為K3[Fe(CN)6]，為檢驗(yàn)亞鐵離子的試劑，與亞鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2↓，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；

（6）根據(jù)晶胞圖可知S原子的個(gè)數(shù)為8，在晶胞內(nèi)部；Cu原子的個(gè)數(shù)是8×1/8+4×1/2+1=4；Fe原子的個(gè)數(shù)是4×1/4+6×1/2=4，所以該物質(zhì)中Fe、Cu、S的原子個(gè)數(shù)比是1:1:2，則該物質(zhì)的化學(xué)式是CuFeS2；該晶胞的體積是V=（524×10-10）2×1030×10-10cm3，則該晶胞的密度為4×（64+56+64）g/mol/NA/V=4.32g/cm3。

考點(diǎn)：考查元素的移動(dòng)，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用