Question

19．前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次遞增．已知：A、B、D、C的價電子數(shù)依次增多，其中C元素的原子半徑最��；A有兩個單電子，E的未成對電子數(shù)是前四周期中最多的，且其外圍電子數(shù)與D相同，F(xiàn)的最外層電子數(shù)為2，內(nèi)層全部排滿．
請用對應的元素符號回答下面的問題：
（1）寫出E的價電子排布式：3d⁵4s¹．
（2）在A形成的化合物中，A采取sp²雜化，且分子量最小的化合物為（寫化學式）C₂H₄，鍵角約為120°．
（3）下列物質(zhì)的性質(zhì)與氫鍵有關的是A
A．可燃冰的形成            B．A的氫化物的沸點  C．B的氫化物的熱穩(wěn)定性
（4）E³⁺可以與AB^-形成配離子，其中E³⁺以d²sp³方式雜化，雜化軌道全部用來與AB^-形成配位鍵，則E³⁺的配位數(shù)為6，1mol該配離子中含有12molσ 鍵．
（5）在C和D形成的化合物中，中心原子沒有孤電子對的分子的空間構型為正八面體．
（6）根據(jù)圖片1、2說明為什么同周期過渡金屬第一電離能變化沒有主族元素變化明顯同周期過渡金屬從左到右原子半徑變化緩慢，原子核對外層電子的吸引力變化不大，所以第一電離能沒有主族元素變化明顯．
（7）F與D形成的化合物晶胞如圖3，F(xiàn)的配位數(shù)為4，晶體密度為ag/cm³，N_A為阿伏伽德羅常數(shù)，
則晶胞邊長為$\root{3}{\frac{388}{a•{N}_{A}}}$×10¹⁰pm．

Answer 1

分析 前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次遞增．E的未成對電子數(shù)是前四周期中最多的，外圍電子排布式為3d⁵4s¹，則E為Cr；F的最外層電子數(shù)為2，內(nèi)層全部排滿，原子序數(shù)大于Cr，處于第四周期，與核外電子數(shù)為2+8+18+2=30，故F為Zn；E外圍電子數(shù)與D相同，則D處于VIA族，A、B、D、C的價電子數(shù)依次增多，則C處于ⅦA族，且C元素的原子半徑最小，而C的原子序數(shù)小于D，可推知C為F元素、D為S元素；A有兩個單電子，原子序數(shù)小于氟，核外電子排布為1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，由原子序數(shù)可知A與氟不相鄰，故A為C元素，則B為N元素．

解答 解：前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次遞增．E的未成對電子數(shù)是前四周期中最多的，外圍電子排布式為3d⁵4s¹，則E為Cr；F的最外層電子數(shù)為2，內(nèi)層全部排滿，原子序數(shù)大于Cr，處于第四周期，與核外電子數(shù)為2+8+18+2=30，故F為Zn；E外圍電子數(shù)與D相同，則D處于VIA族，A、B、D、C的價電子數(shù)依次增多，則C處于ⅦA族，且C元素的原子半徑最小，而C的原子序數(shù)小于D，可推知C為F元素、D為S元素；A有兩個單電子，原子序數(shù)小于氟，核外電子排布為1s²2s²2p²或1s²2s²2p⁴，由原子序數(shù)可知A與氟不相鄰，故A為C元素，則B為N元素．
（1）E的未成對電子數(shù)是前四周期中最多的，價電子排布式為3d⁵4s¹，
故答案為：3d⁵4s¹；
（2）在碳形成的化合物中，碳原子采取sp²雜化，且分子量最小的化合物為為C₂H₄，鍵角約為120°，
故答案為：C₂H₄；120°；
（3）A．冰中每個水分子與周圍4個水分子形成氫鍵，形成空隙的籠狀結構，容納甲烷分子，可燃冰的形成與氫鍵有關，故A正確；
B．碳的電負性較小，其氫化物中不能形成氫鍵，氫化物沸點與氫鍵無關，故B錯誤；
C．氮元素的氫化物的熱穩(wěn)定性與元素非金屬性有關，與氫鍵無關，故C錯誤，
故選：A；
（4）Cr³⁺可以與CN^-形成配離子，其中Cr³⁺以d²sp³方式雜化，雜化軌道全部用來與CN^-形成配位鍵，即形成6個配位鍵，則Cr³⁺的配位數(shù)為6，形成配離子為[Cr（CN）₆]^3-，配位鍵屬于σ 鍵，CN^-中含有1個σ 鍵，故1mol該配離子中含有12molσ 鍵，
故答案為：6；12；
（5）在F和S形成的化合物中，中心原子沒有孤電子對的分子為SF₆，價層電子對數(shù)為6，空間構型為 正八面體，
故答案為：正八面體；
（6）同周期過渡金屬從左到右原子半徑變化緩慢，原子核對外層電子的吸引力變化不大，所以第一電離能沒有主族元素變化明顯，
故答案為：同周期過渡金屬從左到右原子半徑變化緩慢，原子核對外層電子的吸引力變化不大，所以第一電離能沒有主族元素變化明顯；
（7）F為Zn，D為S，二者形成化合物為ZnS，Zn、S的配位數(shù)相等，圖中黑色球配位數(shù)為4，故Zn的配位數(shù)為4，晶胞中黑色球數(shù)目為4，則晶胞中Zn、S原子數(shù)目均為4，晶胞質(zhì)量為4×$\frac{65+32}{{N}_{A}}$g，晶體密度為ag/cm³，則晶胞邊長為$\root{3}{\frac{4×\frac{65+32}{{N}_{A}}g}{ag/c{m}^{3}}}$=$\root{3}{\frac{388}{a•{N}_{A}}}$cm，即晶胞邊長為$\root{3}{\frac{388}{a•{N}_{A}}}$×10¹⁰pm，
故答案為：4；$\root{3}{\frac{388}{a•{N}_{A}}}$×10¹⁰．

點評 本題是對物質(zhì)結構與性質(zhì)的考查，涉及核外電子排布、分子結構、氫鍵、配合物、晶胞計算等，推斷元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎與靈活運用的能力．