Question

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

A、B、C、D、E是元素周期表中五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。A、B、C、D位于同一周期。已知A原子核外有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上的容納的電子數(shù)目相同。C與E同主族，且C的單質(zhì)為空氣中的主要成份。X元素的原子核外有26個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全不相同的電子�；卮鹣铝袉栴}：

（1）C、D、E中第一電離能最大的是 （填元素符號(hào)），X的價(jià)電子排布式為 。

（2）B的氣態(tài)氫化物分子呈 形。該分子的中心原子的雜化方式為 。

（3）A的一種單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為720，分子構(gòu)型為一個(gè)32面體,其中有12個(gè)五元環(huán)，20個(gè)六元環(huán)（如圖1）。則1molA的這種單質(zhì)中π鍵的數(shù)目為 。

（4）X元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)在形成晶體時(shí)，采用如圖2所示的堆積方式。

則這種堆積模型的配位數(shù)為 ，如果X的原子半徑為a cm，阿伏加德常數(shù)的值為NA，則計(jì)算此單質(zhì)的密度表達(dá)式為 g/cm3（不必化簡）。

Answer 1

（1） F （2分） 3d64s2 （2分） （2） 三角錐 （2分） sp3 （2分）÷（3）30NA （2分） （4）8 （2分） （3分）

【解析】

試題分析：A、B、C、D、E是元素周期表中五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。已知A原子核外有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上的容納的電子數(shù)目相同，則A核外電子數(shù)是6個(gè)，即A是碳元素。C與E同主族，且C的單質(zhì)為空氣中的主要成份，即C的單質(zhì)是氮?dú)饣蜓鯕�。由于ABC原子序數(shù)依次增大，所以C只能是氧元素，則B是氮元素，E是硫元素。又因?yàn)锳、B、C、D位于同一周期，則D是氟元素。X元素的原子核外有26個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全不相同的電子，所以X是鐵元素。

（1）非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大。C、D、E中非金屬性最強(qiáng)的是F，則第一電離能最大的是F。根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知鐵的價(jià)電子排布式為3d64s2 。

（2）氮元素的氣態(tài)氫化物氨氣分子中氮原子含有一對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，則呈三角錐形，該分子的中心原子的雜化方式為sp3。

（3）A的一種單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為720，則含有碳原子的個(gè)數(shù)是720÷12＝60。假設(shè)含有x個(gè)單鍵、y個(gè)雙鍵，則根據(jù)分子構(gòu)型為一個(gè)32面體,其中有12個(gè)五元環(huán)，20個(gè)六元環(huán)可知。根據(jù)碳原子的價(jià)電子數(shù)是4可知，解得x＝60、y＝30。又因?yàn)閱捂I都是σ鍵，雙鍵是由1個(gè)σ鍵和1個(gè)π組成的，則1molA的這種單質(zhì)中π鍵的數(shù)目30NA。

（4）根據(jù)晶體的堆積方式可判斷這種堆積模型的配位數(shù)為8；晶胞中鐵原子數(shù)是8×1/8+1＝2，假設(shè)晶胞的邊長是bcm，則如果X的原子半徑為a cm，則立方體的體對(duì)角線是4acm，所以有，則此單質(zhì)的密度表達(dá)式＝m÷V＝g/cm3。

考點(diǎn)：考查元素推斷、第一電離能、雜化軌道、共價(jià)鍵以及晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算