Question

A、B、C、D、E、F六種元素位于周期表前四周期且原子序數(shù)依次增大．①A元素的一種核素中子數(shù)是質(zhì)子數(shù)的2倍；②基態(tài)B原子核外有兩個未成對電子；③大氣中C的游離態(tài)含量最高；④D原子基態(tài)核外電子運動狀態(tài)共8種；⑤E、F原子序數(shù)相差3，基態(tài)E原子中有4個未成對屯子且全在同一能級內(nèi)．
回答下列問題：
（1）陽離子E²⁺的M層電子排布式

 

，A、B、D三種原子半徑由大到小的排列次序

 

．（用實際的元素符號）
（2）B、C與A可形成多種分子：BA₄、B₂A₄、B₆H₆、CA₃、C₂A₄等．
①下列有關C₂A₄分子的分析說法正確的是

 

．
a．所有原子肯定在同一平面上    b．含有4個σ鍵和一個π鍵
c．其中c原子為sp³雜化         d．可以做配體與金屬離子形成配位鍵
e．易溶于水且沸點高于B₂A₄      f．因其強氧化性用于火箭燃料
②甲：從結構的角度簡要分析：BA₄、CA₃分子中共價鍵的鍵角：

 

．
乙：最高價氧化物對應水化物的酸性C

 

B（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）E元素與D元素形成的ED晶體與NaCl晶體一樣，欲比較ED與NaCl的晶格能大小，還需考慮的數(shù)據(jù)是

 

．
（4）B的一種單質(zhì)晶體結構如圖甲，E單質(zhì)的一種的晶體結構如圖乙．則晶體中B原子和E原子的配位數(shù)之比為

 

．
（5）據(jù)最新資料顯示，F(xiàn)單質(zhì)的晶胞可能有多種，若其晶胞分別以六方最密堆積和面心立方堆枳存在時，其單質(zhì)的密度之比為

 

，理由為

 

．

Answer 1

考點：位置結構性質(zhì)的相互關系應用,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學鍵與晶體結構

分析：A、B、C、D、E、F六種元素位于周期表前四周期且原子序數(shù)依次增大．由③大氣中C的游離態(tài)含量最高，則C為N元素；根據(jù)④D原子基態(tài)核外電子運動狀態(tài)共8種，則D為O元素；再根據(jù)②基態(tài)B原子核外有兩個未成對電子，且原子序數(shù)小于N，故B原子核外電子數(shù)排布為1s²2s²2p²，則B為碳元素；由①A元素的一種核素中子數(shù)是質(zhì)子數(shù)的2倍，且A的原子序數(shù)小于碳，可推知A為H元素；由⑤基態(tài)E原子中有4個未成對電子且全在同一能級內(nèi)，則E核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，故E為Fe，E、F原子序數(shù)相差3，則F為Cu，以此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F六種元素位于周期表前四周期且原子序數(shù)依次增大．由③大氣中C的游離態(tài)含量最高，則C為N元素；根據(jù)④D原子基態(tài)核外電子運動狀態(tài)共8種，則D為O元素；再根據(jù)②基態(tài)B原子核外有兩個未成對電子，且原子序數(shù)小于N，故B原子核外電子數(shù)排布為1s²2s²2p²，則B為碳元素；由①A元素的一種核素中子數(shù)是質(zhì)子數(shù)的2倍，且A的原子序數(shù)小于碳，可推知A為H元素；由⑤基態(tài)E原子中有4個未成對電子且全在同一能級內(nèi)，則E核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，故E為Fe，E、F原子序數(shù)相差3，則F為Cu，
（1）陽離子Fe²⁺的M層電子排布式為3s²3p⁶3d⁶，同周期隨原子序數(shù)增大原子半徑減小，H原子半徑在所有元素中最小，故原子半徑為C＞O＞H，
故答案為：3s²3p⁶3d⁶；C＞O＞H；
（2）①a．N₂H₄分子中N原子成3個σ鍵、含有1對孤對電子，存在三角錐形結構，所有原子不可能在同一平面上，故a錯誤；
b．N₂H₄分子結構式為，含有5個σ鍵、沒有π鍵，故b錯誤；
c．N₂H₄分子中N原子成3個σ鍵、含有1對孤對電子，雜化軌道數(shù)目為4，N原子為sp³雜化，故c正確；
d．N₂H₄分子中N原子含有1對孤對電子，可以做配體與金屬離子形成配位鍵，故d正確；
e．N₂H₄分子與水分子之間存在氫鍵，易溶于水，N₂H₄分子之間也存在氫鍵，沸點高于C₂H₄，故e正確；
f．N₂H₄用于火箭燃料，反應中N₂H₄表現(xiàn)還原性，不是氧化劑，故f錯誤，
故答案為：cde；
②CH₄、NH₃中心原子都為sp³雜化，但NH₃分子中N原子含有孤對電子，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥大于成鍵電子對之間的排斥，故NH₃分子中鍵角小于CH₄分子中鍵角；
非金屬性C（N元素）＞B（C元素），故最高價氧化物對應水化物的酸性C＞B，
故答案為：CH₄、NH₃中心原子都為sp³雜化，但NH₃分子中N原子含有孤對電子，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥大于成鍵電子對之間的排斥，故NH₃分子中鍵角小于CH₄分子中鍵角；＞；
（3）Fe元素與O元素形成的FeO晶體與NaCl晶體一樣，晶格能與離子電荷及離子半徑有關，陰陽離子電荷容易確定，但離子半徑無法確定，欲比較FeO與NaCl的晶格能大小，還需考慮的數(shù)據(jù)是離子半徑大小，
故答案為：離子半徑大��；
（4）B的一種單質(zhì)晶體結構如圖甲，晶胞中B原子的配位數(shù)為4，E單質(zhì)的一種的晶體結構如圖乙，晶胞中E原子配位數(shù)為8，則晶體中B原子和E原子的配位數(shù)之比=4：8=1：2，
故答案為：1：2；
（5）據(jù)最新資料顯示，F(xiàn)單質(zhì)的晶胞可能有多種，若其晶胞分別以六方最密堆積和面心立方堆枳存在時，由于兩種晶體的原子空間利用率相同，對同一原子構成的物質(zhì)而言，其密度相等，即其單質(zhì)的密度之比為1：1，
故答案為：1：1；由于兩種晶體的原子空間利用率相同，對同一原子構成的物質(zhì)而言，其密度相等．

點評：本題是對物質(zhì)結構的考查，涉及核外電子排布、半徑比較、分子結構與性質(zhì)、晶格能、晶胞結構與計算等，推斷元素是解題關鍵，注意根據(jù)價層電子對數(shù)互斥理論判斷鍵角大小，難度中等．