Question

【題目】前四周期的A、B、C、D、E五種元素，原子序數(shù)逐漸增大。A元素核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6；B元素核外只有一個(gè)未成對(duì)電子，能與水劇烈反應(yīng)；C元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)；D元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子；E元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsanpa+1，其某種氧化物有劇毒。

（1）A元素的第一電離能___Al元素的第一電離能（填“＜”“＞”或“=”），請(qǐng)解釋原因___。

（2）寫出B2O2與H2O反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵的種類___。

（3）C元素位于元素周期表的___區(qū)，它的價(jià)電子排布式是___，C(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配位數(shù)提供的電子數(shù)之和為18，則x=___。

（4）D2O的熔點(diǎn)比D2S的熔點(diǎn)高，其原因是___。

（5）ECl3分子的立體構(gòu)型為___，其中E的雜化類型為___，E元素可能的性質(zhì)為___（從下列選項(xiàng)中選擇）。

A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料

B.其電負(fù)性大于磷

C.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸

（6）以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。BSiAl3O7屬于正交晶系（長(zhǎng)方體形），晶胞參數(shù)為anm、bnm、cnm。如圖為沿y軸投影的晶胞中所有B原子的分布圖和原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。據(jù)此推斷該晶胞中B原子數(shù)目為___；BSiAl3O7的摩爾質(zhì)量為Mgmol-1，設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值，則晶體的密度=___(gcm3)。

Answer 1

【答案】＞ 鎂原子的價(jià)電子排布為3s2，處于全充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，失去電子較難 離子鍵、非極性共價(jià)鍵、極性共價(jià)鍵（或離子鍵、共價(jià)鍵） d 3d64s2 5 二者都是離子晶體，O2-與S2-所帶的電荷相同，但O2-半徑小于S2-，Cu2O的晶格能大于Cu2S 三角錐形 sp3 A 4

【解析】

前四周期的A、B、C、D、E五種元素，原子序數(shù)逐漸增大。A元素核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6，令A的最外層電子數(shù)為x，則2+8+x=6x，x=2，故A為Mg；B元素核外只有一個(gè)未成對(duì)電子，能與水劇烈反應(yīng)，B為K；C元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，C為Fe；D元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子D為Cu；E元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsanpa+1，s能級(jí)最多有2個(gè)電子，故a=2，所以E元素的價(jià)電子構(gòu)型為ns2np3，E為第ⅤA族元素，其某種氧化物有劇毒，E為As。

（1）同周期第ⅡA族元素的第一電離能大于第ⅢA族元素的第一電離能；

（2）K2O2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 K2O2+2H2O= O2↑+2KOH，從K2O2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式中判斷反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵的種類；

（3）依據(jù)Fe元素的原子序數(shù)，以及基態(tài)原子核外電子排布式判斷Fe元素位于元素周期表的哪個(gè)區(qū)；

（4）利用影響晶格能大小的因素比較Cu2O、Cu2S熔點(diǎn)的高低；

（5）計(jì)算出AsCl3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)、中心原子的孤電子對(duì)數(shù)，判斷出分子構(gòu)型依及中心原子的雜化類型；

（6）先分析得出K原子的個(gè)數(shù)，再根據(jù)公式計(jì)算密度。

由分析知A為Mg、B為K、C為Fe、D為Cu、E為As。

（1）鎂原子的價(jià)電子排布為3s2，處于全充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，失去電子較難，故Mg元素的第一電離能大于Al元素的第一電離能；

（2）B2O2為K2O2，其與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為2 K2O2+2H2O= O2↑+2KOH，該反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵為離子鍵、非極性共價(jià)鍵、極性共價(jià)鍵（或離子鍵、共價(jià)鍵）；

（3）C元素為Fe，原子序數(shù)為26，位于元素周期表的d區(qū)，它的基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2，故其價(jià)電子排布式是3d64s2；Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配位數(shù)提供的電子數(shù)之和為18，Fe(CO)x中一個(gè)CO提供2個(gè)電子，與Fe形成一個(gè)配位鍵，8+2x=18，x=5；

（4）Cu2O與Cu2S二者都是離子晶體，O2-與S2-所帶的電荷相同，但O2-半徑小于S2-，Cu2O的晶格能大于Cu2S ，故Cu2O的熔點(diǎn)比Cu2S的熔點(diǎn)高；

（5）AsCl3的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，中心原子As有1對(duì)孤電子對(duì)，其分子的立體構(gòu)型為三角錐形，其中As的雜化類型為sp3；As在周期表中位于金屬與非金屬交界處，故As的單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料，A正確；同主族從上到下，隨著核電荷數(shù)的增加，電負(fù)性逐漸減小，As的電負(fù)性小于P的電負(fù)性，B錯(cuò)誤；H3AsO4為弱酸，C錯(cuò)誤；

（6）KSiAl3O7屬于正交晶系（長(zhǎng)方體形），原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.2,0.5)的K原子位于體內(nèi)，原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.3,0.5)及 (1.0,0.3,0.5) 的K原子分別位于晶胞的左側(cè)面、右側(cè)面，原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0.5,0.8,1.0)及(0.5,0.8,0)的K原子分別位于晶胞的上底面、下底面，原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0.7,1.0)、(1.0,0.7,1.0)、(0,0.7,0)及(1.0,0.7,0) 的K原子位于晶胞平行于y軸的棱上，則晶胞中K原子的數(shù)目為：1+4×+4×，由化學(xué)式KSiAl3O7，可知晶胞中相當(dāng)于含有4個(gè)“KSiAl3O7”，令晶胞的密度為，則(a×10-7)×(b×10-7)×

(c×10-7)××NA=4M，解得=(gcm3)。