Question

A、B、C、D、E、F為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大，其中A含有3個能級，且每個能級所含的電子數(shù)相同；C的最外層有6個運動狀態(tài)不同的電子；D是短周期元素中電負(fù)性最小的元素；E的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強；F除最外層原子軌道處于半充滿狀態(tài)，其余能層均充滿電子。G元素與D元素同主族，且相差3個周期。

(1)元素A、B、C的電負(fù)性由小到大的順序是________(用元素符號表示)。

(2)E的最高價含氧酸中E的雜化方式為________。

(3)F原子的外圍電子排布式為________，F(xiàn)的晶體中原子的堆積方式是下圖中的________(填“甲”“乙”或“丙”)。

(4)D與E、G與E形成的晶體類型相同，但晶體的配位數(shù)不同，其原因是____________________________________________________________ __________。

(5)已知DE晶體的晶胞如圖所示。若將DE晶胞中的所有E離子去掉，并將D離子全部換為A原子，再在其中的4個“小立方體”中心各放置一個A原子，且這4個“小立方體”不相鄰。位于“小立方體”中的A原子與最近的4個原子以單鍵相連，由此表示A的一種晶體的晶胞(已知A—A鍵的鍵長為a cm，N_A表示阿伏加德羅常數(shù))，則該晶胞中含有________個A原子，該晶體的密度是________g/cm³。

Answer 1

解析　A元素有3個能級且每個能級所含的電子數(shù)相同，則其核外電子排布式為1s²2s²2p²，即為碳；短周期元素中電負(fù)性最小的是鈉，即D為鈉，G與鈉相差三個周期，為Cs；因C的最外層電子排布式為ns²np⁴，原子序數(shù)比鈉小，故C是氧、B是氮；HClO₄是酸性最強的含氧酸，故E是氯；F應(yīng)為第四周期元素，其內(nèi)層電子均充滿，則為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d^10,4s處于半滿狀態(tài)，故F是銅。(1)C、N、O同周期，同周期元素從左至右，電負(fù)性逐漸增大，故電負(fù)性由小到大的順序是C<N<O。(2)氯的最高價含氧酸是HClO₄，中心原子Cl的價原子對數(shù)為(7＋1)/2＝4，故采取的雜化類型是sp³雜化。

(3)銅的晶體是面心立方最密堆積，甲是體心立方堆積，乙是簡單立方堆積，丙是面心立方最密堆積，故選丙。(4)NaCl、CsCl的陽離子半徑不同，由于NaCl的正負(fù)離子的半徑比為0.525，而CsCl中正負(fù)離子的半徑比為0.934，故NaCl的配位數(shù)是6，CsCl的配位數(shù)是8。(5)題意所述的晶體為金剛石，且每個碳原子被四個小立方體共有，故每個小立方體相當(dāng)于有四個碳原子，則四個小立方體含碳原子數(shù)為8個。設(shè)小立方體的邊長為x，則小立方體體對角線(長度為2a)與面對角線(長度為x)和邊長(長度為x)構(gòu)成直角三角形，如圖所示，解得x＝2a/。則該晶體的密度為＝ g/cm³。

答案　(1)C<N<O

(2)sp³雜化

(3)3d¹⁰4s¹　丙

(4)正負(fù)離子的半徑比不同

(5)8