Question

前四周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A是周期表所有原子中原子半徑最小的，B有三個(gè)能級(jí)，且各個(gè)能級(jí)上電子數(shù)相等，D與C同周期，且C中未成對(duì)電子是該周期中最多的；D基態(tài)原子的2p電子是2s電子的2倍；E有4個(gè)電子層，且與A最外層電子數(shù)相同，其他各層均排滿．
（1）寫出E²⁺的基態(tài)核外電子排布式

 

．
（2）A和C可以形成18電子的分子，該分子中C原子的雜化方式為

 

．
（3）C與D形成的酸根離子CD₃^-
①CD₃^-的空間構(gòu)型為

 

（用文字描述）．
②寫出一種與CD₃^-互為等電子體的分子的化學(xué)式

 

．
（4）CA₃的沸點(diǎn)比BA₄的沸點(diǎn)高的原因是

 

．
（5）E²⁺與C的常見氫化物形成配位數(shù)為4的配合物離子，1mol該離子中含σ鍵數(shù)目為

 

．
（6）E晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該晶體中每個(gè)E原子周圍距離最近的E原子數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,原子核外電子排布,“等電子原理”的應(yīng)用,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：前四周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A是周期表所有原子中原子半徑最小的，則A為H元素，B有三個(gè)能級(jí)，且各個(gè)能級(jí)上電子數(shù)相等，則B為C元素，D基態(tài)原子的2p電子是2s電子的2倍，則D為O元素；D與C同周期，且C中未成對(duì)電子是該周期中最多的，則C為N元素；E有4個(gè)電子層，且與A最外層電子數(shù)相同，其他各層均排滿，則E為Cu 元素，據(jù)此答題．

解答： 解：前四周期元素A、B、C、D、E原子序數(shù)依次增大，A是周期表所有原子中原子半徑最小的，則A為H元素，B有三個(gè)能級(jí)，且各個(gè)能級(jí)上電子數(shù)相等，則B為C元素，D基態(tài)原子的2p電子是2s電子的2倍，則D為O元素；D與C同周期，且C中未成對(duì)電子是該周期中最多的，則C為N元素；E有4個(gè)電子層，且與A最外層電子數(shù)相同，其他各層均排滿，則E為Cu 元素，
（1）E為Cu 元素，原子核外有29個(gè)電子，所以Cu²⁺的基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d⁹ 或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，
故答案為：[Ar]3d⁹ 或1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；
（2）A和C可以形成18電子的分子為N₂H₄，該分子中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5+2+1

2

=4，所以N原子的雜化方式為sp³，
故答案為：sp³；
（3）C與D形成的酸根離子CD₃^-為NO₃^-，
①NO₃^-中氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5+1

2

=3，沒有孤電子對(duì)，所以NO₃^-的空間構(gòu)型為平面三角形；
②與NO₃^-互為等電子體的分子的化學(xué)式為SO₃或BF₃，
故答案為：平面三角形；SO₃或BF₃；
（4）由于NH₃分子間有氫鍵，所以NH₃的沸點(diǎn)比CH₄的沸點(diǎn)高，
故答案為：NH₃分子間有氫鍵；
（5）E²⁺與C的常見氫化物形成配位數(shù)為4的配合物離子為[Cu（NH₃）₄]²⁺，在[Cu（NH₃）₄]²⁺中氨分子與銅離子之間有配位鍵，每個(gè)氨分子內(nèi)有3個(gè)N-H鍵，所以1mol該離子中含σ鍵數(shù)目為16mol或16×6.02×10²³，
故答案為；16mol或16×6.02×10²³；
（6）銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，以晶胞頂點(diǎn)銅原子為例，與該銅原子周圍距離最近的銅原子分布在晶胞各個(gè)面的面心上，這樣的銅原子有12個(gè)，
故答案為：12．

點(diǎn)評(píng)：本題考物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律的相關(guān)知識(shí)，涉及核外電子排布、配位化合物、原子的雜化類型、分子空間構(gòu)型、晶胞的計(jì)算等知識(shí)，難度中等，元素推斷是解題的關(guān)鍵．