Question

[化學(xué)選修3-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
已知A、B、C、D、E、F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B、D、F原子最外電子層的P能級(jí)（軌道）上的電子處于半充滿狀態(tài)．通常情況下，A的某種氧化物分子為非極性分子，其晶胞中分子呈面心立方堆積．E的電負(fù)性在該周期中最大．C的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料．回答下列問(wèn)題：（答題時(shí)，A、B、C、D、E、F均用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）
（1）寫(xiě)出基態(tài)F原子的核外電子排布式

 

．
（2）A，B，C的第一電離能由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

 

．
（3）上述A的氧化物分子中心原子采取

 

雜化，其晶胞中微粒間的作用力為

 

．
（4）有下列三種物質(zhì)：①B的氫化物②A的最高價(jià)氧化物③A和C形成的化合物，它們的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?!--BA-->

 

．
（5）固體CrE₃?6H₂O溶于水可能有幾種不同組成的配離子，將含0.2665g CrE₃?6H₂O  的溶液通過(guò)氫離子交換樹(shù)脂（只交換配陽(yáng)離子），交換出的氫離子恰好用0.1250mol/L的氫氧化鈉溶液8.00mL中和．已知配離子配位數(shù)為6，則該配離子是

 

，配位原子是

 

，該固體溶于水還可形成多種配陽(yáng)離子，寫(xiě)出其中的兩種

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F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B、D、F原子最外電子層的P能級(jí)（軌道）上的電子處于半充滿狀態(tài)，它們的外圍電子排布為ns²np³，處于ⅤA族，則B為N元素，D為P元素，F(xiàn)為As元素；A的一種氧化物分子為非極性分子，由晶胞結(jié)構(gòu)可知為二氧化碳分子，則A為碳元素；C的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料，則C為Si；E的電負(fù)性在該周期中最大，結(jié)合原子序數(shù)可知其處于第三周期，則E為Cl元素，據(jù)此解答．

解答：解：A、B、C、D、E、F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B、D、F原子最外電子層的P能級(jí)（軌道）上的電子處于半充滿狀態(tài)，它們的外圍電子排布為ns²np³，處于ⅤA族，則B為N元素，D為P元素，F(xiàn)為As元素；A的一種氧化物分子為非極性分子，由晶胞結(jié)構(gòu)可知為二氧化碳分子，則A為碳元素；C的單質(zhì)是一種常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料，則C為Si；E的電負(fù)性在該周期中最大，結(jié)合原子序數(shù)可知其處于第三周期，則E為Cl元素，
（1）As是33號(hào)元素，處于第四周期ⅤA族，基態(tài)原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，同主族自上而下第一電離能降低，則第一電離能N＞C＞Si，
故答案為：N＞C＞Si；
（3）A的氧化物分子為CO₂，為直線結(jié)構(gòu)，則中心C原子采取sp雜化，其晶胞中微粒間的作用力為范德華力，
故答案為：sp；范德華力；
（4）B的氫化物為NH₃，A的最高價(jià)氧化物為CO₂，A和C形成的化合物為SiC，SiC屬于原子晶體，NH₃、CO₂形成分子晶體，故SiC沸點(diǎn)最高，而NH₃分子之間能形成氫鍵，CO₂分子間為范德華力，故其沸點(diǎn)與NH₃相比較低，故沸點(diǎn)SiC＞NH₃＞CO₂，
故答案為：SiC＞NH₃＞CO₂；
（5）0.2665gCrCl₃?6H₂O的物質(zhì)的量為0.2665g÷266.5g/mol=0.001mol，交換出的酸用0.125mol/L的氫氧化鈉溶液8.00mL中和，則H⁺的物質(zhì)的量為0.125mol/L×0.008L=0.001mol，即可以得到0.001molHCl，故1mol配合物中含有1mol外界Cl^-，1mol配離子含有2mol配體Cl^-，配離子配位數(shù)為6，故1mol配離子還含有4mol配體H₂O，則該配離子是[Cr（H₂O）₄Cl₂]⁺，配位原子為O、Cl，該固體溶于水還可形成多種配陽(yáng)離子，如[Cr（H₂O）₄Cl₂]⁺、[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺等，
故答案為：[Cr（H₂O）₄Cl₂]⁺；O、Cl；[Cr（H₂O）₃Cl₃]、[Cr（H₂O）₅Cl]²⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、電離能、雜化軌道、晶體類型與性質(zhì)、配合物等，難度中等，（5）中理解內(nèi)界與外界離子性質(zhì)的不同，確定配體數(shù)目是關(guān)鍵．