Question

A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素．已知A原子的p軌道中有3個未成對電子，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大．B 的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)均相同，B位于元素周期表的s區(qū)．C元素原子的外圍電子層排布式為ns^n-1np^n-1． D原子M能層為全充滿狀態(tài)，且最外層無成對電子，E為第四周期未成對電子數(shù)最多的元素．請回答下列問題：
（1）寫出E基態(tài)原子的電子排布式

 

；其基態(tài)原子有

 

種能量不同的電子．
（2）某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷B的核外電子排布如圖所示，該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了

 

．
（3）已知A和C形成的化合物X中每個原子的最外層均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則X的化學(xué)式為

 

，X是一種超硬物質(zhì)，耐磨損、抗腐蝕能力強(qiáng)，推測X的晶體類型為

 

．
（4）向D元素形成硫酸鹽溶液中逐滴滴入氨水至過量，用離子方程式表示該過程出現(xiàn)的現(xiàn)象變化：

 

．
（5）已知D晶體的粒子堆積方式為面心立方最密堆積，若該晶體中一個晶胞的邊長為a cm，則D晶體的密度為

 

g/cm³（寫出含a的表達(dá)式，用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)的值）．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,原子核外電子排布,晶胞的計算

專題：

分析：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素．已知A原子的p軌道中有3個未成對電子，外圍電子排布為ns²np³，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大，應(yīng)與水分子之間形成氫鍵，可推知A為N元素；B 的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)均相同，位于元素周期表的s區(qū)，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²，則B為Mg元素；C元素原子的外圍電子層排布式為ns^n-1np^n-1，s能級只能容納2個電子，故n=3，則C為Si元素； D原子M能層為全充滿狀態(tài)，且核外的未成對電子只有一個，則原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，故D為Cu，E為第四周期未成對電子數(shù)最多的元素，則E為Cr，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素．已知A原子的p軌道中有3個未成對電子，外圍電子排布為ns²np³，其氣態(tài)氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大，應(yīng)與水分子之間形成氫鍵，可推知A為N元素；B 的基態(tài)原子占據(jù)兩種形狀的原子軌道，且兩種形狀軌道中的電子總數(shù)均相同，位于元素周期表的s區(qū)，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²，則B為Mg元素；C元素原子的外圍電子層排布式為ns^n-1np^n-1，s能級只能容納2個電子，故n=3，則C為Si元素； D原子M能層為全充滿狀態(tài)，且核外的未成對電子只有一個，則原子核外電子數(shù)為2+8+18+1=29，故D為Cu，E為第四周期未成對電子數(shù)最多的元素，則E為Cr；
（1）Cr為24號元素，其基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；其基態(tài)原子有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7種能量不同的電子，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；7；
（2）3p能級能量高于3s能級，應(yīng)填充滿3s能級再填充3p能級，違背能量最低原理，故答案為：能量最低原理；
（3）N和Si形成的化合物，最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為Si₃N₄，Si₃N₄是一種超硬物質(zhì)，耐磨損、抗腐蝕能力強(qiáng)，推測其為原子晶體，
故答案為：Si₃N₄；原子晶體；
（4）向Cu元素形成硫酸鹽溶液中逐滴滴入氨水至過量，離子方程式為Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-，
故答案為：Cu²⁺+2NH₃?H₂O=Cu（OH）₂↓+2NH₄⁺、Cu（OH）₂+4NH₃=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-；
（5）Cu為面心立方最密堆積，晶胞中Cu原子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，晶胞質(zhì)量=4×

64

NA

g，該晶體中一個晶胞的邊長為a cm，則晶胞體積=（a cm）³=a³ cm³，則Cu晶體的密度=（4×

64

NA

g）÷a³ cm³=

256

a 3NA

g/cm³，故答案為：

256

a3NA

．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，題目綜合性較大，涉及分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、核外電子排布、電離能、晶胞計算等，是對學(xué)生綜合能力的考查，（4）中晶胞空間利用率計算是難點、易錯點，學(xué)習(xí)中注重相關(guān)基礎(chǔ)的積累，難度中等．