Question

A、B、D、E、G、H均是前四周期的元素．在所有前四周期的基態(tài)原子中A的未成對電子最多；B基態(tài)原子的L電子層的p能級上有一個(gè)空軌道；D 的基態(tài)原子的2p軌道上有1個(gè)電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反；E的基態(tài)原子M層有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子； G在周期表中位于第8列，H的原子序數(shù)比G大3．根據(jù)信息回答下列問題：
（1）E元素基態(tài)原子的M層有

 

種能量不同的電子；EO₂分子的立體構(gòu)型為

 

，其VSEPR模型名稱為

 

．
（2）A元素的名稱為

 

，其基態(tài)原子價(jià)電子排布圖為

 

．
（3）區(qū)分晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行

 

；G與BD能形成揮發(fā)性液體G（BD）₅，則其屬于

 

晶體．G常見晶體結(jié)構(gòu)為體心立方堆積，其中G原子在二維平面里放置時(shí)的配位數(shù)為

 

．某種含G化合物的晶胞如圖所示，該晶體的密度為ρ g/cm³，則N_A可以表示為

 

（用含ρ、a、b的式子表示，不必化簡）

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計(jì)算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：A、B、D、E、G、H均是前四周期的元素．在所有前四周期的基態(tài)原子中A的未成對電子最多，外圍電子排布為3d⁵4s¹，則A為Cr；B基態(tài)原子的L電子層的p能級上有一個(gè)空軌道，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則B為碳元素；D 的基態(tài)原子的2p軌道上有1個(gè)電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；E的基態(tài)原子M層有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，則E為S元素； G在周期表中位于第8列，則G為Fe；H的原子序數(shù)比G大3，則H為Cu，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、D、E、G、H均是前四周期的元素．在所有前四周期的基態(tài)原子中A的未成對電子最多，外圍電子排布為3d⁵4s¹，則A為Cr；B基態(tài)原子的L電子層的p能級上有一個(gè)空軌道，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，則B為碳元素；D 的基態(tài)原子的2p軌道上有1個(gè)電子的自旋方向與其它電子的自旋方向相反，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則D為O元素；E的基態(tài)原子M層有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，則E為S元素； G在周期表中位于第8列，則G為Fe；H的原子序數(shù)比G大3，則H為Cu，
（1）E的基態(tài)原子M層有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，外圍電子排布為3s²3p⁴，3s能級2個(gè)電子能量相同，3p能級4個(gè)電子能量相同，3s與3p能級能量不同，E元素基態(tài)原子的M層有2種能量不同的電子；SO₂分子中S原子孤電子對=

6-2×2

2

=1，價(jià)層電子對數(shù)=2+1=3，故SO₂分子立體構(gòu)型為V形，其VSEPR模型名稱為平面三角形，
故答案為：2；V形；平面三角形；
（2）由上述分析可知，A元素的名稱為鉻，外圍電子排布為3d⁵4s¹，其基態(tài)原子價(jià)電子排布圖為，
故答案為：鉻；；
（3）區(qū)分晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)；Fe與CO能形成揮發(fā)性液體Fe（CO）₅，熔沸點(diǎn)很低，則其屬于分子晶體；
Fe常見晶體結(jié)構(gòu)為體心立方堆積，F(xiàn)e原子在二維平面里放置為非密致層，F(xiàn)e原子的配位數(shù)4；
由某種G化合物的晶胞圖結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Fe原子位于面上及棱上，晶胞中Fe原子數(shù)目=4×

1

4

+6×

1

2

=4，S原子位于晶胞內(nèi)部，S原子數(shù)目=8，Cu原子位于體心、面上及頂點(diǎn)，Cu原子數(shù)目=8×

1

8

+1+4×

1

2

=4，故該化合物為CuFeS₂，晶胞質(zhì)量=

4×184

NA

g，晶胞體積=a×10^-10cm×a×10^-10cm×b×10^-10cm=a²b×10^-30cm³，該晶體的密度為ρ g/cm³，故

4×184

NA

g=ρ g/cm³×a²b×10^-30cm³，解得N_A=

4×184

a2×b×ρ×10-30

，
故答案為：X-射線衍射實(shí)驗(yàn)；分子；4；

4×184

a2×b×ρ×10-30

．

點(diǎn)評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、分子結(jié)構(gòu)、晶體類型與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，（3）中晶胞計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，需要學(xué)生具有一定的空間想象與計(jì)算能力，難點(diǎn)中等．