Question

【題目】A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的六種元素，位于元素周期表的前四周期。B元素原子含有3個能級，且每個能級所含的電子數(shù)相同；D的原子核外有8種運動狀態(tài)不同的電子；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數(shù)相差3，且E元素的基態(tài)原子3d軌道上有4個未成對電子。請回答下列問題:

（1）寫出D基態(tài)原子的價電子排布圖__________，F基態(tài)原子的外圍電子排布式________。

（2）下列說法不正確的是____________(填序號)。

A.二氧化硅的相對分子質(zhì)量比二氧化碳大，所以沸點:SiO2>CO2

B.第一電離能由小到大的順序:B

C.N2與CO為等電子體，結(jié)構(gòu)相似

D.穩(wěn)定性:H2O>H2S，水分子更穩(wěn)定的原因是水分子間存在氫鍵

（3）F元素位于周期表中_____區(qū)，其離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子，人工模擬酶是當前研究的熱點。向F的硫酸鹽溶液中通入過量的C與A形成的氣體X可生成[F(X)4]2+，該離子的結(jié)構(gòu)式為_____________(用元素符號表示)。

（4）某化合物與F(I)(I表示化合價為+1)結(jié)合形成圖1所示的離子，該離子中碳原子的雜化方式為_________。

（5）B單質(zhì)的一種同素異形體的晶胞如圖2所示，則一個晶胞中所含B原子的個數(shù)為______。

（6）試從分子的立體構(gòu)型和原子的電負性、中心原子上的孤電子對等角度解釋與D的簡單氫化物結(jié)構(gòu)十分相似的OF2的極性很小的原因是____________。

（7）D與F形成離子個數(shù)比為1:1的化合物，晶胞與NaCl類似，設(shè)D離子的半徑為apm。F離子的半徑bpm，則該晶胞的空間利用率為______________。

Answer 1

【答案】 3dl04s1 ABD ds sp2、sp3 8 OF2和H2O的立體結(jié)構(gòu)和似，同為V形，但是從電負性上看，氧與氫的電負性差大于氧與氟的電負性差，OF2中氧原子上有兩對孤電子對，抵消了F-O鍵中共用電子對偏向F而產(chǎn)生的極性

【解析】試題分析：A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的六種元素，位于元素周期表的前四周期。B元素原子含有3個能級，且每個能級所含的電子數(shù)相同，則B為碳元素；D的原子核外有8種運動狀態(tài)不同的電子，則D為氧元素、C為氮元素；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數(shù)相差3，且E元素的基態(tài)原子3d軌道上有4個未成對電子，則E為26號鐵元素、F為29號銅元素。

（1）D基態(tài)原子的價電子排布圖，F基態(tài)原子的外圍電子排布式為3dl04s1。

（2）A.二氧化硅可形成原子晶體，而二氧化碳可形成分子晶體，所以沸點:SiO2>CO2，A不正確；B.因為N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，所以第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N，B不正確；C.N2與CO為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，分子中都形成叁鍵，C正確；

D.O的非金屬性強于S，所以穩(wěn)定性H2O＞H2S，水分子的穩(wěn)定性與水分子間存在氫鍵無關(guān)，D不正確。綜上所述，說法不正確的是ABD。

（3）因為F基態(tài)原子的外圍電子排布式為3dl04s1，所以F元素位于周期表中ds區(qū)。向F的硫酸鹽溶液中通入過量的氨氣，可生成[Cu(NH3)4]2+，該離子的結(jié)構(gòu)式為。

（4）由圖可知，該離子中碳原子有兩種，一種碳原子類似苯環(huán)上的碳原子，另一種是與其它原子全部形成單鍵，故碳原子的雜化方式為sp2、sp3。

（5）由B單質(zhì)的一種同素異形體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，該晶胞為金剛石的晶胞，一個晶胞中所含碳原子的個數(shù)為８（）。

（6）與H2O結(jié)構(gòu)十分相似的OF2的極性很小的原因是：OF2和H2O的立體結(jié)構(gòu)相似，同為V形，但是從電負性上看，氧與氫的電負性差大于氧與氟的電負性差，OF2中氧原子上有兩對孤電子對，抵消了F-O鍵中共用電子對偏向F而產(chǎn)生的極性。

（7）D與F形成離子個數(shù)比為1:1的化合物CuO，晶胞與NaCl類似，設(shè)D離子的半徑為apm。F離子的半徑bpm，則該晶胞的邊長為(2a+2b)pm，晶胞的體積為(2a+2b)3pm3；該晶胞中有4個Cu2+和4個O2-，4個Cu2+和4個O2-的總體積為，所以，此晶胞的空間利用率為。