Question

已知原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種元素中有2種為非金屬元素，其原子序數(shù)均小于30．其中A、B、C、E的價(jià)電子層中均有2個(gè)未成對(duì)電子，A、B同族且可以形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物BA，屬于原子晶體．回答下列問(wèn)題：
（1）在地殼中A、B元素的含量的關(guān)系為

 

大于

 

（用元素符號(hào)回答）．
（2）AO₂和BO₂分別為A和B的最高價(jià)氧化物，兩種氧化物中含有π鍵的物質(zhì)的電子式為

 

．從原子半徑大小的角度分析，A或B與氧原子形成π鍵難易程度的差異

 

．
（3）C元素在元素周期表中的位置為

 

，其最高化合價(jià)為

 

．C單質(zhì)晶體的堆積方式為

 

，每個(gè)晶胞中實(shí)際占有C原子的個(gè)數(shù)為

 

．
（4）D與E同族且不想鄰，D存在D²⁺和D³⁺兩種常見(jiàn)離子，它們與K⁺及CN^-能形成一種可溶性藍(lán)色化合物，用作染料．它的結(jié)構(gòu)單元如圖所示，則在該晶體中n（CN^-）：n（K⁺）：n（D³⁺）：n（D²⁺）=

 

，該藍(lán)色化合物可以由D³⁺與K₄〔D（CN）₆〕制得，也可由D²⁺與K₃〔D（CN）₆〕制得．請(qǐng)寫出K₄〔D（CN）₆〕與Cl₂反應(yīng)生成K₃〔D（CN）₆〕的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,配合物的成鍵情況,晶胞的計(jì)算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種元素，其原子序數(shù)均小于30．A、B、C、E的價(jià)電子層中均有2個(gè)未成對(duì)電子，價(jià)電子層中均有2個(gè)未成對(duì)電子的價(jià)電子排布式有：2s²2p²，2s²2p⁴，3s²3p²，3s²3p⁴，3d²4s²，3d⁸4s²，A、B同族且可以形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物BA，屬于原子晶體，則A為碳元素、B為Si，五種元素中有2種為非金屬元素，故C、D、E都是金屬，則C原子價(jià)電子排布為3d²4s²，則C為Ti，E原子價(jià)電子排布為3d⁸4s²，則E為Fe；（4）中D與E同族且不想鄰，D存在D²⁺和D³⁺兩種常見(jiàn)離子，則D為Fe，據(jù)此解答．

解答： 解：原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E五種元素，其原子序數(shù)均小于30．A、B、C、E的價(jià)電子層中均有2個(gè)未成對(duì)電子，價(jià)電子層中均有2個(gè)未成對(duì)電子的價(jià)電子排布式有：2s²2p²，2s²2p⁴，3s²3p²，3s²3p⁴，3d²4s²，3d⁸4s²，A、B同族且可以形成原子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物BA，屬于原子晶體，則A為碳元素、B為Si，五種元素中有2種為非金屬元素，故C、D、E都是金屬，則C原子價(jià)電子排布為3d²4s²，則C為Ti，E原子價(jià)電子排布為3d⁸4s²，則E為Fe；（4）中D與E同族且不想鄰，D存在D²⁺和D³⁺兩種常見(jiàn)離子，則D為Fe，
（1）在地殼中Si的含量?jī)H次于O，處于第二位，地殼中Si的含量大于C，故答案為：Si；C；
（2）SiO₂中只存在Si-O鍵，不含有π鍵，CO₂分子中C原子與O原子之間形成C=O雙鍵，含有π鍵，其電子式為，由于Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不易形成穩(wěn)定的π鍵而C恰好相反，
故答案為：；Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，p-p軌道肩并肩重疊程度較小，不易形成穩(wěn)定的π鍵而C恰好相反；
（3）C為Ti元素，原子外圍電子排布為3d²4s²，處于第四周期第ⅣB族，其最高化合價(jià)為+4，Ti單質(zhì)晶體的堆積方式為六方最密堆積，每個(gè)晶胞中實(shí)際占有Ti原子的個(gè)數(shù)=1+8×

1

8

=2，
故答案為：第四周期第ⅣB族；+4；六方最密堆積；2．
（4）D與E同族且不想鄰，D存在D²⁺和D³⁺兩種常見(jiàn)離子，則D為Fe，F(xiàn)e²⁺和Fe³⁺與K⁺及CN^-能形成一種可溶性藍(lán)色化合物，用作染料，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)單元可知，F(xiàn)e³⁺離子的個(gè)數(shù)為：4×

1

8

=

1

2

；Fe²⁺離子的個(gè)數(shù)為：4×

1

8

=

1

2

；CN^-離子的個(gè)數(shù)為：12×

1

4

=3，根據(jù)電荷守恒：N（K⁺）+N（Fe³⁺）×3+N（Fe²⁺）×2=N（CN^-），得N（K⁺）=

1

2

，故普魯士藍(lán)中n（CN^-）：n（K⁺）：n（Fe³⁺）：n（Fe²⁺）：n（CN^-）=6：1：1：1，
K₄〔Fe（CN）₆〕與Cl₂反應(yīng)生成K₃〔Fe（CN）₆〕的化學(xué)方程式為2K₄[Fe（CN）₆]+Cl₂═2KCl+2K₃[Fe （CN）₆]，
故答案為：6：1：1：1；2K₄[Fe（CN）₆]+Cl₂═2KCl+2K₃[Fe （CN）₆]．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用、核外電子排布、晶胞計(jì)算等，難度中等，根據(jù)核外電子排布規(guī)律推斷元素是解題關(guān)鍵，（4）中注意根據(jù)電荷守恒計(jì)算結(jié)構(gòu)單元中K⁺離子數(shù)目．