Question

15．【物質(zhì)結構與性質(zhì)】
A^2-和B⁺具有相同的電子層結構；C、E為同周期元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍；E元素最外層有一個未成對電子；F的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子．

請回答下列問題：
（1）基態(tài)F原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p³3d¹⁰4s¹（或[Ar]3d¹⁰4s¹），F(xiàn)²⁺能與足量氨水反應得到深藍色透明溶液，該深藍色離子的結構式為．
（2）六種元素中電負性最小的是Na，其中C、D、E的第一電離能由大到小順序為Cl＞P＞S（填元素符號）．
（3）A、B 的氫化物所屬的晶體類型分別為分子晶體、離子晶體．
（4）指出A、D的簡單氫化物中沸點較高的物質(zhì)并說明原因H₂O，水分子間能形成氫鍵．
（5）C和E的單質(zhì)反應可生成組成比為1：3的化合物，該化合物的立體構型名稱為三角錐形，中心原子的雜化軌道類型為sp³．
（6）A和B能夠形成化合物Y，其晶胞結構如圖所示，晶胞參數(shù)為a nm，Y的化學式為Na₂O，列式計算晶體Y的密度（可不化簡）$\frac{\frac{62}{{N}_{A}}×4}{（a×1{0}^{-7}）^{3}}$g•cm^-3．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的前四周期六種元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，應為P元素，C、E為同周期元素，則應為第三周期元素，E元素最外層有一個未成對電子，應為Cl元素，則D為S元素，A^2-和B⁺具有相同的電子構型，結合原子序數(shù)關系可知A為O元素，B為Na元素，F(xiàn)的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，F(xiàn)為Cu元素，以此解答該題．

解答 解：A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的前四周期六種元素，C核外電子總數(shù)是最外層電子數(shù)的3倍，應為P元素，C、E為同周期元素，則應為第三周期元素，E元素最外層有一個未成對電子，應為Cl元素，則D為S元素，A^2-和B⁺具有相同的電子構型，結合原子序數(shù)關系可知A為O元素，B為Na元素，F(xiàn)的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子，F(xiàn)為Cu元素，
（1）F為Cu，原子序數(shù)為29，電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p³3d¹⁰4s¹ （或[Ar]3d¹⁰4s¹），與足量氨水反應得到深藍色透明溶液，該深藍色離子的結構式為，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p³3d¹⁰4s¹ （或[Ar]3d¹⁰4s¹）；；
（2）六種元素中電負性最小的是 Na，同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢，但P元素3p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能Cl＞P＞S，
故答案為：Na； Cl＞P＞S；
（3）A、B 的氫化物分別為水、NaH，所屬的晶體類型分別為分子晶體、離子晶體，故答案為：分子晶體、離子晶體；
（4）水含有氫鍵，沸點較高，而硫化氫不含氫鍵，常溫下為氣體，沸點比水的低，故答案為：H₂O，水分子間能形成氫鍵；
（5）C和D反應可生成組成比為1：3的化合物為PCl₃，P形成3個δ鍵，孤電子對數(shù)為$\frac{5-3×1}{2}$=1，則為sp³雜化，立體構型為為三角錐形，
故答案為：三角錐形；sp³；
（6）A和B能夠形成化合物F為離子化合物，陰離子位于晶胞的頂點和面心，陽離子位于晶胞的體心，則Na的個數(shù)為8，O的個數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，
N（Na）：N（O）=2：1，則形成的化合物為Na₂O，
晶胞的質(zhì)量為$\frac{62}{{N}_{A}}×4$，
晶胞的體積為（a×10^-7）cm³，
則晶體F的密度為$\frac{\frac{62}{{N}_{A}}×4}{（a×1{0}^{-7}）^{3}}$g•cm^-3，
故答案為：Na₂O；$\frac{\frac{62}{{N}_{A}}×4}{（a×1{0}^{-7}）^{3}}$．

點評 本題考查物質(zhì)結構和性質(zhì)，為高頻考點和常見題型，側重考查學生空間想象能力、知識運用能力，涉及晶胞計算、原子結構等知識點，綜合性較強，采用均攤法、價層電子對互斥理論等理論分析解答，題目難度中等．