Question

3．A、B、C、D、E、F為元素周期表前四周期的元素，原子序數(shù)依次增大，A元素的單質(zhì)是空氣的主要成分，B原子核外p軌道上有1對成對電子，C與B同主族，D元素的價電子數(shù)是其余電子數(shù)的一半，E與D同族，F(xiàn)與A同主族，回答下列問題：
（1）D、E所在周期原子最外層電子數(shù)為1的元素有3種．
（2）A、B、C第一電離能由大到小的順序為N＞O＞S（用元素符號表示）；
（3）B與C形成的二元化合物中，屬于非極性分子的是SO₃（填化學式）；該分子中心原子的雜化類型為sp²；
（4）E和F形成的一種化合物的晶體結構如圖所示，則該化合物的化學式為NiAs；F的配位數(shù)為6；
（5）D的離子可以形成多種配合物，由Dⁿ⁺、Br^-、C的最高價含氧酸根和A的簡單氫化物形成的1：1：1：5的某配合物，向該配合物的溶液中滴加AgNO₃溶液產(chǎn)生淡黃色沉淀，滴加BaCl₂溶液無現(xiàn)象，則該配合物的化學式為[Co（SO₄）（NH₃）₅]Br；n值為3；Dⁿ⁺的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為元素周期表前四周期的元素，原子序數(shù)依次增大．B原子核外p軌道上有1對成對電子，外圍電子排布為ns²np⁴，處于ⅥA族，A元素的單質(zhì)是空氣的主要成分，原子序數(shù)小于B，則A為N元素；由于C與B同主族、A與F同主族，F(xiàn)的原子序數(shù)大于C，則F、C不能處于同周期，F(xiàn)應處于C的下一周期，則B、C、F分別為二、三、四周期，故B為O元素、C為S元素、F為As；D與E同族，D、E原子序數(shù)大于S、小于As，只能為Ⅷ族元素，D元素的價電子數(shù)是其余電子數(shù)的一半，價電子數(shù)為（2+8+8）÷2=9，則D為Co，故E為Ni，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F為元素周期表前四周期的元素，原子序數(shù)依次增大．B原子核外p軌道上有1對成對電子，外圍電子排布為ns²np⁴，處于ⅥA族，A元素的單質(zhì)是空氣的主要成分，原子序數(shù)小于B，則A為N元素；由于C與B同主族、A與F同主族，F(xiàn)的原子序數(shù)大于C，則F、C不能處于同周期，F(xiàn)應處于C的下一周期，則B、C、F分別為二、三、四周期，故B為O元素、C為S元素、F為As；D與E同族，D、E原子序數(shù)大于S、小于As，只能為Ⅷ族元素，D元素的價電子數(shù)是其余電子數(shù)的一半，價電子數(shù)為（2+8+8）÷2=9，則D為Co，故E為Ni，
（1）D、E所在周期原子最外層電子數(shù)為1的元素，外圍電子排布為4s¹、3d⁵4s¹、3d¹⁰4s¹，共有3種，
故答案為：3；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，同主族自上而下第一電離能減小，故第一電離能：N＞O＞S，
故答案為：N＞O＞S；
（3）B與C形成的二元化合物有SO₂、SO₃，SO₂分子中S原子孤電子對數(shù)為$\frac{6-2×2}{2}$=1，價層電子對數(shù)為2+1=3，為V形結構，分子中正負電荷重心不重合，屬于極性分子，SO₃分子中S原子孤電子對數(shù)為$\frac{6-2×3}{2}$=0，價層電子對數(shù)為3+0=3，為平面正三角形結構，分子中正負電荷重心重合，屬于非極性分子，S原子采取sp²雜化，
故答案為：SO₃；sp²；
（4）E為Ni、F為As，由晶胞結構可知，晶胞中含有2個As原子，含有Ni原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+4×$\frac{1}{4}$=2，故該化合物化學式為NiAs；F原子與周圍的6個E原子形成相鄰，F(xiàn)配位數(shù)為6，
故答案為：NiAs；6；
（5）C的最高價含氧酸根為SO₄^2-、A的簡單氫化物為NH₃，由Coⁿ⁺、Br^-、SO₄^2-、NH₃形成的1：1：1：5的某配合物，由電荷守恒可知n=3，Coⁿ⁺為Co³⁺，向該配合物的溶液中滴加AgNO₃溶液產(chǎn)生淡黃色沉淀，滴加BaCl₂溶液無現(xiàn)象，說明硫酸根離子在內(nèi)界，溴離子為配合物的外界，所以該配合物化學式式為[Co（SO₄）（NH₃）₅]Br，Co³⁺的基態(tài)電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，
故答案為：[Co（SO₄）（NH₃）₅]Br；3；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶．

點評 本題是對物質(zhì)結構的考查，涉及電離能、分子結構與性質(zhì)、價層電子對互斥理論、晶胞結構與計算、配合物、核外電子排布等，關鍵是推斷元素，本題難點在于元素的推斷，對學生的分析推理有一定的要求，需要學生熟練掌握元素周期表結構，難點中等．