Question

16．前四周期原子序數依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，且A^-和B⁺的電子相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2．回答下列問題：
（1）D²⁺的價層電子排布圖為．
（2）A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示．
①該化合物的化學式為K₂NiF₄；D的配位數為6；
②列式計算該晶體的密度3.4g•cm^-3．
（3）A^-、B⁺和C³⁺三種離子組成的化合物B₃CA₆，其中化學鍵的類型有離子鍵和配位鍵；該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為[FeF₆]^3-，配位體是F^-．

Answer 1

分析 前四周期原子序數依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數相差為8，A屬于第VIIA族元素，B屬于第IA族元素，且A的原子序數小于B，則A是F元素，B是K元素；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2，且C和D的原子序數大于B，C的原子序數小于D，則C是Fe元素，D是Ni元素，結合物質結構和性質解答．

解答 解：前四周期原子序數依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數相差為8，A屬于第VIIA族元素，B屬于第IA族元素，且A的原子序數小于B，則A是F元素，B是K元素；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數分別為4和2，且原子序數相差為2，且C和D的原子序數大于B，C的原子序數小于D，則C是Fe元素，D是Ni元素，
（1）D²⁺的價層電子為3d電子，根據能量最低原理、保里不相容原理及洪特規(guī)則知，其價電子排布圖為，
故答案為：；
（2）①該晶胞中A原子個數=16×$\frac{1}{4}$+$4×\frac{1}{2}$+2=8，B原子個數=8×$\frac{1}{4}$=4，D原子個數=8×$\frac{1}{8}$，所以該化合物的化學式為K₂NiF₄，根據晶胞結構知，D的配位數是6，
故答案為：K₂NiF₄；6；
②該晶胞的體積=（400×10^-10cm）²×（1308×10^-10cm），ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{39×4+59×2+19×8}{N{\;}_{A}}}{40{0}^{2}×1308×1{0}^{-30}}$g•cm^-3=3.4g•cm^-3，
故答案為：3.4；
（3）A^-、B⁺和C³⁺三種離子組成的化合物的K₃FeF₆，該物質中陰陽離子間存在離子鍵，鐵原子和氟原子間存在配位鍵，該化合物中存在一個復雜離子，該離子的化學式為[FeF₆]^3-，配位體是F^-，
故答案為：離子鍵和配位鍵；[FeF₆]^3-；F^-．

點評 本題考查物質結構和性質，正確推斷元素是解本題關鍵，難度中等，注意化學式的確定中，各中原子被幾個晶胞共用，為易錯點，難點是密度的計算．