Question

【題目】現(xiàn)有A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期。B元素含有3個(gè)能級(jí)，且毎個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同；D的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)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)原子有4個(gè)未成對(duì)電子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)寫出D基態(tài)的價(jià)層電子排布圖___________________。

（2）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是___________。

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

B.電負(fù)性順序：C＜N＜O＜F

C.N2與CO為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相似

D.穩(wěn)定性：H2O＞H2S，原因是水分子間存在氫鍵

（3）某化合物與F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價(jià)為＋1)結(jié)合形成下圖所示的離子，該離子中碳原子的雜化方式是________________________。

（4）己知(BC)2是直線性分子，并有對(duì)稱性，且分子中每個(gè)原子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則(BC)2中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為________________。

（5）C元素最高價(jià)含氧酸與硫酸酸性強(qiáng)度相近，原因是__________________。

（6） B單質(zhì)的一種的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，則—個(gè)晶胞中所含B原子數(shù)為____；其中原子坐標(biāo)參數(shù)a為（0，0，0)，b為(1/2，1/2，0)，則c點(diǎn)原子的坐標(biāo)參數(shù)為_______。

（7）D與F形成離子個(gè)數(shù)比為1：1的化合物，晶胞與NaCl類似，D離子的配位數(shù)是____；設(shè)D離子的半徑為apm，F(xiàn)離子的半徑為bpm，求該晶胞的空間利用率為___________。(列出計(jì)算式即可)

Answer 1

【答案】 ACD sp 2 、sp 3 3:4 HNO3的非羥基氧個(gè)數(shù)與H2SO4的非羥基氧個(gè)數(shù)相同，所以酸性強(qiáng)度相近 8 (1,1/2,1/2) 8

【解析】B元素含有3個(gè)能級(jí)，且毎個(gè)能級(jí)所含的電子數(shù)相同，可知B的電子排布式1s22s22p2，所以B為C元素； D的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，因?yàn)樵�子中每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都是不同的，所以D核外有8個(gè)電子，D為O元素；則C為N元素；E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對(duì)電子，則其電子排布式為〔Ar〕3d44s2或者〔Ar〕3d64s2，前者不符合半充滿規(guī)律，所以為后者，為Fe元素，即E為26號(hào)元素Fe，F(xiàn)與Fe同周期且原子序數(shù)相差3，則F為23號(hào)元素或者29號(hào)元素，23號(hào)元素處于第四周期第ⅤB族，而Fe為第Ⅷ族，兩者族不相鄰，所以F只能為29號(hào)元素Cu，Cu處于第四周期ⅠB族，與F e 相鄰族。

（1）O原子的價(jià)層電子為核外第二層，含有6個(gè)電子，其電子排布圖為：

（2）A：SiO2為原子晶體，熔沸點(diǎn)高；CO2為分子晶體，熔沸點(diǎn)較低，所以沸點(diǎn)：SiO2＞CO2，與相對(duì)分子質(zhì)量的大小無(wú)關(guān)，而是與晶體的結(jié)構(gòu)有關(guān)，A 錯(cuò)誤。B：C、N、O、F的非金屬性逐漸增大，電負(fù)性依次增大，B正確。C：N2與CO均為雙原子分子，都含有14個(gè)電子，為等電子體，結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)不相似，CO具有較強(qiáng)的還原性，而N2性質(zhì)很穩(wěn)定，C 錯(cuò)誤。D：O的非金屬大于S的非金屬性，所以H2O比H2S穩(wěn)定，與氫鍵無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。故答案為ACD

（3）該分子中有兩種碳原子，一種是不飽和碳原子，形成的σ鍵有3個(gè)，故該類碳原子的雜化方式為sp2，另一類碳原子為飽和的碳原子，形成的σ鍵有4個(gè)，故該類碳原子的雜化方式為sp3，所以答案為：sp2、sp3。

（4）(BC)2的分子式為(CN)2，為直線分子且對(duì)稱和滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則其結(jié)構(gòu)為N≡C-C≡N，單鍵為σ鍵，一個(gè)叁鍵中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，所以σ鍵和π鍵個(gè)數(shù)必為3:4

（5）C的最高價(jià)含氧酸為HNO3 ，其結(jié)構(gòu)為HO-NO2 ，H2SO4 的結(jié)構(gòu)為，兩種酸的非羥基氧原子數(shù)目相同，所以兩者的酸性相近。答案為：HNO3的非羥基氧個(gè)數(shù)與H2SO4的非羥基氧個(gè)數(shù)相同，所以酸性強(qiáng)度相近

（6）B為碳原子，有8個(gè)碳原子位于正方體的頂點(diǎn)，6個(gè)碳原子位于面心，還有4個(gè)碳原子位于正方體內(nèi)，故一個(gè)晶胞中實(shí)際含有的碳原子數(shù)為8×1/8+6×1/2+4=8個(gè)；a原子處于頂點(diǎn)，b原子處于下底面面心，c原子處于右側(cè)面面心，故其原子坐標(biāo)參數(shù)為(1,1/2,1/2)

（7）NaCl晶體中，每個(gè)離子的配位數(shù)均為8， 故D離子的配位數(shù)為8；設(shè)晶包邊長(zhǎng)為x，D 、F離子半徑分別為a、b，x=2(a+b)，晶包中含有4個(gè)D 離子和4個(gè)F離子，晶包的體積為[2(a+b)]3，8個(gè)離子的體積為4×4π(a3+b3)/3，所以空間利用率為｛4×4π(a3+b3)/3｝÷[2(a+b)]3=2π(a3+b3)/3(a+b)3