Question

A、B、C、D、E是元素周期表中五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大． A、B、C、D位于同一周期．已知A原子核外有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上的容納的電子數(shù)目相同．C與E同主族，且C的單質(zhì)為空氣中的主要成份．X元素的原子核外有26個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全不相同的電子．回答下列問題：
（1）C、D、E中第一電離能最大的是

 

（填元素符號(hào)），X的價(jià)電子排布式為

 

（2）B的氣態(tài)氫化物分子呈

 

形．該分子的中心原子的雜化方式為

 

．
（3）A的一種單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為720，分子構(gòu)型為一個(gè)32面體，其中有12個(gè)五元環(huán)，20個(gè)六元環(huán)（如圖1）．則1molA的這種單質(zhì)中π鍵的數(shù)目為

 

．
（4）X元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)在形成晶體時(shí)，采用如圖2所示的堆積方式．則這種堆積模型的配位數(shù)為

 

，
如果X的原子半徑為a cm，阿伏加德常數(shù)的值為N_A，則計(jì)算此單質(zhì)的密度表達(dá)式為

 

  g/cm³（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,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,晶胞的計(jì)算,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：

分析：A、B、C、D、E是元素周期表中五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，A原子核外有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上的容納的電子數(shù)目相同，則A為C，A、B、C、D位于同一周期，且C的單質(zhì)為空氣中的主要成份，則B為N，C為O，D為F，C與E同主族，則E為S，X元素的原子核外有26個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全不相同的電子，則X為Fe，據(jù)此答題．

解答： 解：A、B、C、D、E是元素周期表中五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，A原子核外有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上的容納的電子數(shù)目相同，則A為C，A、B、C、D位于同一周期，且C的單質(zhì)為空氣中的主要成份，則B為N，C為O，D為F，C與E同主族，則E為S，X元素的原子核外有26個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全不相同的電子，則X為Fe，
（1）根據(jù)元素周期律，非金屬性越強(qiáng)，第一電能越大（除第ⅡA和ⅤA族），所以O(shè)、F、S中第一電離能最大的是F，F(xiàn)e的價(jià)電子排布式為 3d⁶4s²，
故答案為：F；3d⁶4s²；    
（2）B為N，B的氣態(tài)氫化物是氨氣，分子呈三角錐形，由于該分子的中心原子氮原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為

5+3

2

=4，所氮原子的雜化方式為sp³，
故答案為：三角錐形；sp³；
（3）A的一種單質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為720，則該分子為C₆₀，分子構(gòu)型為一個(gè)32面體，其中有12個(gè)五元環(huán)，20個(gè)六元環(huán)，每個(gè)碳周圍有一個(gè)碳碳雙鍵和兩個(gè)碳碳單鍵，均為兩個(gè)碳共用，所以每個(gè)碳實(shí)際占有的碳碳雙鍵數(shù)為0.5，而每個(gè)雙鍵中有一個(gè)π鍵，所以C₆₀中π鍵的數(shù)目為60×0.5N_A=30N_A，
故答案為：30N_A；
（4）Fe元素對(duì)應(yīng)的單質(zhì)在形成晶體時(shí)，采用如圖2所示的堆積方式，則這種堆積模型為體心立方堆積，即在立方體的中心有一個(gè)鐵原子，與這個(gè)鐵原子距離最近的原子位于立方體的8個(gè)頂點(diǎn)，所以鐵的配位數(shù)為8×

1

8

+1=2，每個(gè)立方體中含有的鐵原子數(shù)為8，如果Fe的原子半徑為 a cm，則立方體的邊長為

4a

3

cm，對(duì)應(yīng)的體積為（

4a

3

cm）³，阿伏加德常數(shù)的值為 N_A，所以鐵單質(zhì)的密度表達(dá)式為

56×2 NA

( 4a 3 )3

，
故答案為：8；

56×2 NA

( 4a 3 )3

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原子核外電子排布、分子空間構(gòu)型、原子軌道雜化方式和類型、晶體的計(jì)算等知識(shí)，難度中等，元素推斷是解題的關(guān)鍵，注意基礎(chǔ)知識(shí)的靈活運(yùn)用．