Question

有A、B、C、D、E、F六種元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，B是電負性最大的元素，C的2p軌道中有三個未成對的單電子，F(xiàn)原子核外電子數(shù)是B與C核外電子數(shù)之和，D是主族元素且與E同周期，E能形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物，D與B可形成離子化合物其晶胞結構如右圖所示．請回答下列問題．
（1）E元素原子基態(tài)時的價電子排布式為

 

；
（2）A₂F分子中F原子的雜化類型是

 

；
（3）C元素與氧形成的離子CO₂^-的立體構型是

 

；寫出一種與CO₂^-互為等電子體的分子的分子式

 

；
（4）將E單質(zhì)的粉末加入CA₃的濃溶液中，通入O₂，充分反應后溶液呈深藍色，該反應的離子方程式是

 

；
（5）從圖中可以看出，D跟B形成的離子化合物的化學式為

 

；若離子化合物晶體的密度為ag?cm^-3，則晶胞的體積是

 

（寫出表達式即可）．

Answer 1

考點：位置結構性質(zhì)的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：有A、B、C、D、E、F六種元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B是電負性最大的元素，則B為F元素；C的2p軌道中有三個未成對的單電子，則C原子核外電子排布為1s²2s²2p³，則C為N元素；F原子核外電子數(shù)是B與C核外電子數(shù)之和，則F原子核外電子數(shù)為9+7=16，則F為S元素；E能形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物，則E為Cu元素；D與B可形成離子化合物，根據(jù)晶胞結構可知，晶胞中F原子數(shù)目為8，D原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故化學式為DF₂，D為+2價，D是主族元素且與E同周期，處于第四周期，則D為Ca元素，據(jù)此解答．

解答： 解：有A、B、C、D、E、F六種元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B是電負性最大的元素，則B為F元素；C的2p軌道中有三個未成對的單電子，則C原子核外電子排布為1s²2s²2p³，則C為N元素；F原子核外電子數(shù)是B與C核外電子數(shù)之和，則F原子核外電子數(shù)為9+7=16，則F為S元素；E能形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物，則E為Cu元素；D與B可形成離子化合物，根據(jù)晶胞結構可知，晶胞中F原子數(shù)目為8，D原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故化學式為DF₂，D為+2價，D是主族元素且與E同周期，處于第四周期，則D為Ca元素，綜上所述：A為氫、B為氟、C為氮、D為鈣、E為銅、F為硫，
（1）E為Cu元素，原子核外電子數(shù)為29，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，價電子排布式為：3d¹⁰4s¹，故答案為：3d¹⁰4s¹；
（2）H₂S分子中S原子的價層電子對數(shù)=2+

6-1×2

2

=4，S原子采取sp³雜化，故答案為：sp³；
（3）NO₂^-離子中心N原子孤電子對=

5+1-2×2

2

=1，價層電子對數(shù)=2+1=3，故NO₂^-離子的立體構型是V形，與NO₂^-互為等電子體的分子的分子式為臭氧或二氧化硫，
故答案為：V形；O₃或SO₂；
（4）將Cu單質(zhì)的粉末加入NH₃的濃溶液中，通入O₂，充分反應后溶液呈深藍色，說明得到四氨合銅絡離子，還應生成氫氧根離子與水，該反應的離子方程式是2Cu+8NH₃?H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O，
故答案為：2Cu+8NH₃?H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O；  O₃或SO₂（2分）
（5）從圖中可以看出，晶胞中含有Ca的離子個數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，含有F的離子個數(shù)為8，二者比值為1：2，則化學式為CaF₂，晶胞中：ρ=

m

V

=

78×4

6.02×1023 V

=ag?cm^-3，則V=

4×78g?mol-1

ag?cm-3×6.02×1023mol-1

，故答案為：CaF₂；

4×78g?mol-1

ag?cm-3×6.02×1023mol-1

．

點評：本題以元素推斷為載體，綜合考查物質(zhì)結構與性質(zhì)，涉及核外電子排布規(guī)律、雜化理論與分子結構、氫鍵、晶胞計算等，難度中等，（4）注意利用均攤法進行晶胞計算．