Question

【化學(xué)選修-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)
已知前四周期六種元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)之和為107，且它們的核電荷數(shù)依次增大。B原子的p軌道半充滿，其氫化物沸點(diǎn)是同族元素中最低的，D原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，A與C能形成A₂C型離子化和物，其中的陰、陽(yáng)離子相差一個(gè)電子層，E^4＋離子和氬原子的核外電子排布相同。
請(qǐng)回答下列問題：
⑴A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序是____________（填元素符號(hào)）
⑵化合物BD₃的分子空間構(gòu)型可描述為_________，B的原子軌道雜化類型為________。
⑶已知F元素在人體內(nèi)含量偏低時(shí)，會(huì)影響O₂在體內(nèi)的正常運(yùn)輸。已知F^2＋與KCN
溶液反應(yīng)得F（CN）₂沉淀，當(dāng)加入過量KCN溶液時(shí)沉淀溶解，生成配合物。則F的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為________________。CN^－與___________（一種分子）互為等電子體，則1個(gè)CN^－中π鍵數(shù)目為___________。
⑷EO₂與碳酸鋇在熔融狀態(tài)下反應(yīng)，所得晶體的晶
胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________
在該晶體中，E^4＋的氧配為數(shù)為____________。若該  
晶胞邊長(zhǎng)為a nm可計(jì)算該晶體的密度為__________
g／cm³（阿伏加德羅常數(shù)為N_A）

Answer 1

（1）Na<P<S<Cl；
（2）三角錐型；sp³雜化；
（3）3d⁶4s²，N₂，2
（4）TiO₂+BaCO₃= BaTiO₂+ CO₂↑；6；233/ N_Aa³×10^-21

試題分析：D原子得到一個(gè)電子后3p軌道全充滿，說明D的價(jià)電子排布為3s²3p⁵，所以D為Cl元素；E^4＋離子和氬原子的核外電子排布相同，說明E原子核外有22個(gè)電子，所以E是Ti元素；B原子的p軌道半充滿，說明B是第VA族元素，該族中氫化物沸點(diǎn)最低的元素是P，所以B是P元素；則C只能是S元素；A與C能形成A₂C型離子化和物，所以A是Na元素；A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)之和為107，所以F是26號(hào)元素Fe。
⑴A、B、C、D是同周期元素，第一電離能隨核電荷數(shù)的增加而增大，所以A、B、C、D第一電離能由小到大的順序是Na<P<S<Cl；
（2）化合物PCl₃中P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1/2(5-3×1)=4,有1對(duì)孤電子，所以空間構(gòu)型為三角錐型；P原子是sp³雜化；
（3）Fe原子的基態(tài)原子的核外電子排布式為[Ar]3d⁶4s²，價(jià)電子排布為3d⁶4s²，CN^－是2原子10個(gè)價(jià)電子的離子，與之互為等電子體的分子是價(jià)電子為5個(gè)的N元素的分子N₂，則1個(gè)CN^－中π鍵數(shù)目與1個(gè)N₂的π鍵數(shù)目相同，都是2個(gè)；
（4）利用“均攤法”計(jì)算晶胞中各原子的個(gè)數(shù)分別是Ba:1個(gè)，O：3個(gè)，Ti：1個(gè)，所以TiO₂與碳酸鋇反應(yīng)生成BaTiO₂和二氧化碳，化學(xué)方程式為TiO₂+BaCO₃= BaTiO₃+ CO₂↑；Ti⁴⁺位于4個(gè)O原子構(gòu)成的正方形的中心，即8個(gè)O原子構(gòu)成的正八面體的中心，所以Ti⁴⁺的氧配為數(shù)為6；晶胞密度=晶胞質(zhì)量/晶胞體積=（137+69+48）/N_A/(a×10^-7)³="233/" N_Aa³×10^-21g/cm³