Question

16．現(xiàn)有五種元素，其中A、B、C為短周期主族元素，D、E為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問(wèn)題．

A元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1

B原子核外所有p軌道全滿或半滿

C元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4

D是前四周期中電負(fù)性最小的元素

E在周期表的第十一列

（1）A基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有3個(gè)方向，原子軌道呈紡錘形形．
（2）E在周期表的位置是第四周期第IB族，位于ds區(qū)，其基態(tài)原子有29種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（3）BC₃中心原子的雜化方式為sp³，用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)其分子空間構(gòu)型為三角錐形，檢驗(yàn)D元素的方法是焰色反應(yīng)．
（4）E單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示．則晶胞中該原子的配位數(shù)為12，E單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的面心立方堆積．若已知E的原子半徑為d cm，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，E的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則該晶體的密度為$\frac{M}{4\sqrt{2}6ms8qgq^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3（用字母表示）．

Answer 1

分析 A、B、C為短周期主族元素，D、E為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1，則A為N元素；B原子核外所有p軌道全滿或半滿，則B原子核外有15個(gè)電子，為P元素；
C元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，則其主族序數(shù)為7，為Cl元素；
D是前四周期中電負(fù)性最小的元素，則D是K元素；
E在周期表的第十一列，則Cu元素；
（1）A基態(tài)原子中能量最高的電子是2p能級(jí)上的電子，P電子電子云在空間有3個(gè)方向；
（2）E是Cu元素，位于周期表的第四周期第IB族，位于ds區(qū)，其基態(tài)原子幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（3）PCl₃中心原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且含有1個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷P原子雜化方式及該分子空間構(gòu)型；K元素的檢驗(yàn)方法是焰色反應(yīng)；
（4）該晶胞中每個(gè)Cu原子配位數(shù)=3×8÷2；
Cu單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的面心立方堆積；
該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，該晶體的密度=$\frac{m}{V}$．

解答 解：A、B、C為短周期主族元素，D、E為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1，則A為N元素；B原子核外所有p軌道全滿或半滿，則B原子核外有15個(gè)電子，為P元素；
C元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，則其主族序數(shù)為7，為Cl元素；
D是前四周期中電負(fù)性最小的元素，則D是K元素；
E在周期表的第十一列，則Cu元素；
（1）A基態(tài)原子中能量最高的電子是2p能級(jí)上的電子，P電子電子云在空間有3個(gè)方向，原子軌道為紡錘形，故答案為：3；紡錘形；
（2）E是Cu元素，位于周期表的第四周期第IB族，位于ds區(qū)，其基態(tài)原子幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，該原子有29個(gè)電子，所以其基態(tài)原子有29種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故答案為：第四周期第IB族；ds；29；
（3）PCl₃中心原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且含有1個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷P原子雜化方式及該分子空間構(gòu)型分別為sp³、三角錐形；K元素的檢驗(yàn)方法是焰色反應(yīng)，
故答案為：sp³；三角錐形；焰色反應(yīng)；
（4）該晶胞中每個(gè)Cu原子配位數(shù)=3×8÷2=12；
Cu單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的面心立方堆積；
該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，該晶胞中面上處于對(duì)角線的3個(gè)原子近挨著，該晶胞體積=（2$\sqrt{2}$d）³cm³，晶體的密度=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{（2\sqrt{2}d）^{3}}$g•cm^-3=$\frac{M}{4\sqrt{2}ywauuws^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3，
故答案為：12；面心立方堆積；$\frac{M}{4\sqrt{2}q4ku2sk^{3}{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查位置結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，涉及晶胞計(jì)算、原子雜化發(fā)生判斷、微�？臻g構(gòu)型判斷、元素推斷等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、計(jì)算及空間想象能力，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算，注意（4）題哪些原子緊挨著，為易錯(cuò)點(diǎn)．