Question

2．元素周期表前四周期 A、B、R、D 四種元素的原子序數(shù)依次增大．A 為電負(fù)性最大的元素；B 為前四周期第一電離能最小的元素；與 B 位于同一周期的 R 和 D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為 4 和 2，且原子序數(shù)相差為 2．請回答以下問題：

（1）元素 A 的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）元素 A 和 B 形成的化合物，其晶體類型為離子晶體．
（3）元素 D 基態(tài)原子價電子排布式為3d⁸4s²．
（4）酸性條件下，Cr₂O₇^2-（產(chǎn)物為 Cr³⁺）能將 R²⁺氧化為 R³⁺的離子方程式是Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14 H⁺=2 Cr³⁺+6 Fe³⁺+7 H₂O．
（5）已知 R²⁺與 KCN 溶液反應(yīng)得 R（CN）₂沉淀，當(dāng)加入過量 KCN 溶液時沉淀溶解，得到黃色溶液，溶液中陰離子結(jié)構(gòu)如如圖 I 所示．
①1mol K_n[R（CN）_m]的配離子中σ鍵數(shù)目為12N_A．
②R 單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖 II 所示．體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的 R 原子個數(shù)之比為1：2．
③RC1₃晶體易溶于水、乙醇，用酒精燈加熱即可氣化，而 RF₃晶體熔點高于 1000℃，試解釋兩種化合物熔點差異較大的原因是FeF₃為離子晶體，F(xiàn)eCl₃為分子晶體．

Answer 1

分析 前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、R、D中，A為電負(fù)性最大的元素，則A為F元素；B為前四周期第一電離能最小的元素，則B為K元素；R和D與B位于同一周期，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2，且R和D的原子序數(shù)大于K，R的原子序數(shù)小于D，則R是Fe元素，D是Ni元素；
（5）①由圖可知，F(xiàn)e²⁺的配體數(shù)目為6，配體CN^-與N₂互為等電子體，CN^-與N₂結(jié)構(gòu)相似，CN^-中C、N原子之間形成C≡N鍵；
②根據(jù)均攤法計算體心立方密堆積、面心立方密堆積晶胞原子數(shù)目；
③FeCl₃晶體易溶于水、乙醇，用酒精燈加熱即可氣化，這說明氯化鐵形成的晶體是分子晶體，而FeF₃晶體熔點高于1000^oC，這說明氟化鐵形成的晶體類型是離子晶體．

解答 解：前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、R、D中，A為電負(fù)性最大的元素，則A為F元素；B為前四周期第一電離能最小的元素，則B為K元素；R和D與B位于同一周期，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2，且R和D的原子序數(shù)大于K，R的原子序數(shù)小于D，則R是Fe元素，D是Ni元素．
（1）元素 A為F元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）元素 A 和 B 形成的化合物為KF，由活潑金屬與活潑非金屬性組成，其晶體類型為離子晶體，故答案為：離子晶體；
（3）元素 D為Ni，基態(tài)原子價電子排布式為3d⁸4s²，故答案為：3d⁸4s²；
（4）酸性條件下，Cr₂O₇^2-（產(chǎn)物為 Cr³⁺）能將 Fe²⁺氧化為 Fe³⁺，反應(yīng)離子方程式是：Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14 H⁺=2 Cr³⁺+6 Fe³⁺+7 H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14 H⁺=2 Cr³⁺+6 Fe³⁺+7 H₂O；
（5）①由圖可知，F(xiàn)e²⁺的配體數(shù)目為6，配體CN^-與N₂互為等電子體，CN^-與N₂結(jié)構(gòu)相似，CN^-中C、N原子之間形成C≡N鍵，1mol K_n[R（CN）_m]的配離子含有12molσ鍵，含有σ鍵數(shù)目為12N_A，
故答案為：12N_A；
②體心立方密堆積晶胞中含有原子數(shù)目為1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方密堆積晶胞中含有原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，兩種晶胞中含有原子數(shù)目組織部為2：4=1：2，
故答案為：1：2；
③FeCl₃晶體易溶于水、乙醇，用酒精燈加熱即可氣化，這說明氯化鐵形成的晶體是分子晶體，而FeF₃晶體熔點高于1000^oC，這說明氟化鐵形成的晶體類型是離子晶體，因此兩種化合物熔點差異較大的原因是FeF₃為離子晶體，F(xiàn)eCl₃為分子晶體，
故答案為：FeF₃為離子晶體，F(xiàn)eCl₃為分子晶體．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的考查，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，題目涉及核外電子排布、化學(xué)鍵、配合物、晶胞結(jié)構(gòu)、晶體類型與性質(zhì)等，掌握均攤法進(jìn)行晶胞有關(guān)計算．