Question

【題目】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．其中A原子核外有三個(gè)未成對(duì)電子； B元素是地殼中含量最多的金屬元素；C原子核外的M層中有兩對(duì)成對(duì)電子；D是使用最廣泛的合金的主要成分．E原子核外最外層只有1個(gè)電子，其余各層電子均充滿(mǎn)．請(qǐng)根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：（答題時(shí)，A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）E+離子的最外層電子排布式 ， A、B、C的第一電離能最小的是
（2）A的最高價(jià)含氧酸分子中心原子是雜化．
（3）A、B形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖一所示（“O”表示B原子），則其化學(xué)式為 ， 一個(gè)B原子周?chē)�距離最近且等距的B原子有個(gè)．B原子的堆積方式與下圖中的相同．（填“圖二”或“圖三”）
（4）1183K以下D晶體的晶胞為鉀型，而1183K以上則轉(zhuǎn)變?yōu)殂~型，在兩種晶胞中最鄰近的D原子間距離相同，則兩種晶體中原子的空間利用率之比為（可用根號(hào)表示）．
（5）開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向．分子X(jué)可以通過(guò)氫鍵形成“籠狀結(jié)構(gòu)”而成為潛在的儲(chǔ)氫材料．X一定不是（填標(biāo)號(hào)）．
A.H2O
B.CH4
C.HF
D.CO（NH2）2 ．

Answer 1

【答案】
（1）3s23p63d10；Al
（2）sp2
（3）AlN；12；圖三
（4）
（5）BC
【解析】解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，B元素是地殼中含量最多的金屬元素，則B是Al元素；A原子核外有三個(gè)未成對(duì)電子，A為第VA族元素，A原子序數(shù)小于B，則A是N元素；C原子核外的M層中有兩對(duì)成對(duì)電子，則C是Si元素；D是使用最廣泛的合金的主要成分，則D是Fe元素；E原子核外最外層只有1個(gè)電子，其余各層電子均充滿(mǎn)，則E是Cu元素；（1）E是Cu元素，其原子核外有29個(gè)電子，失去一個(gè)電子生成亞銅離子，M層為最外層，3s、3p、3d能級(jí)分別有2、6、10個(gè)電子，亞銅離子最外層電子排布式為3s23p63d10；A、B、C分別是N、Al、Si元素，元素的金屬性越強(qiáng)，其第一電離能越小，這三種元素中金屬性最強(qiáng)的是Al，所以第一電離能最小的是Al；所以答案是：3s23p63d10；Al；（2）A的最高價(jià)含氧酸是HNO3 ， N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論值N原子雜化方式為sp2 ， 所以答案是：sp2；（3）該晶胞中，鋁離子個(gè)數(shù)=8× +6× =4，氧離子個(gè)數(shù)=4，鋁離子和氧離子個(gè)數(shù)之比=4：4=1：1，所以化學(xué)式為AlN；一個(gè)Al離子周?chē)�距離最近的Al離子個(gè)數(shù)=3×8× =12；B晶胞是面心立方最密堆積，所以為圖三，所以答案是：AlN；12；圖三；（4）鉀型晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)=1+8× =2，設(shè)Fe原子半徑為x，晶胞棱長(zhǎng)= ，晶胞體積=（ ）3 ， 鐵原子總體積= ，空間利用率= ； Cu型晶胞中鐵原子個(gè)數(shù)=8× +6× =4，鐵原子總體積= ，晶胞棱長(zhǎng)= ，晶胞體積=（ ）3 ， 空間利用率= ，則鉀型與銅型原子利用率之比= ： = ，所以答案是： ；（5）CH4分子間沒(méi)有氫鍵不能形成“籠狀結(jié)構(gòu)”，每個(gè)HF只能形成2個(gè)氫鍵，所以HF分子間只能形成鏈狀結(jié)構(gòu)，故選BC．