Question

（2011?崇川區(qū)三模）已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素．A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，B的電負(fù)性大于C，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，F(xiàn)的基態(tài)原子中有4個(gè)未成對(duì)電子．
（1）基態(tài)的F³⁺核外電子排布式是

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

．
（2）B的氣態(tài)氫化物在水中的溶解度遠(yuǎn)大于A、C的氣態(tài)氫化物，原因是

NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，其他分子與H₂O分子間不存在氫鍵

．
（3）化合物FD₃是棕色固體、易潮解、100℃左右時(shí)升華，它的晶體類型是

分子晶體

；化合物ECAB中的陰離子與AC₂互為等電子體，該陰離子的電子式是

[]^-

．
（4）FD₃與ECAB溶液混合，得到含多種配合物的血紅色溶液，其中配位數(shù)為5的配合物的化學(xué)式是

K₂Fe（SCN）₅

．
（5）化合物EF[F（AB）₆]是一種藍(lán)色晶體，如圖甲表示其晶胞的

1

8

（E⁺未畫出）．該藍(lán)色晶體的一個(gè)晶胞中E⁺的個(gè)數(shù)為

4

．
（6）ZnS在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛．立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖乙所示，其晶胞邊長(zhǎng)為540.0pm，密度為

4.1

（列式并計(jì)算），a位置S^2-離子與b位置Zn²⁺離子之間的距離為

270

1-COS109°28′

pm（列式表示）．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素．A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，則A是C元素，C是S元素，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，E是K元素，D的原子序數(shù)介于S與K元素之間，故D為Cl元素，B的電負(fù)性大于C，且B的原子序數(shù)小于C，屬于不同主族，所以B是N元素，F(xiàn)位于第四周期，基態(tài)原子中有4個(gè)未成對(duì)電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，則F是Fe元素．
（1）根據(jù)基態(tài)離子的核外電子排布式的書寫規(guī)則書寫，注意原子失去電子的順序是從最外層到里層；
（2）氫鍵的存在影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和溶解性；
（3）分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)確定晶體類型，化合物ECAB中的陰離子是SCN^-，AC₂是CS₂，根據(jù)二硫化碳的電子式寫出硫氰根離子的電子式；
（4）氯化鐵和硫氰化鉀溶液混合生成絡(luò)合物，根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為0寫出該化學(xué)式；  
（5）化合物EF[F（AB）₆]是KFe[Fe（CN）₆]，利用均攤法計(jì)算一個(gè)晶胞的

1

8

中含有的離子，結(jié)合化學(xué)式確定鉀離子個(gè)數(shù)；
（6）利用均攤法計(jì)算晶胞中含有的硫原子和鋅原子，根據(jù)ρ=

M NA

V

計(jì)算密度，每個(gè)黑色小球連接4個(gè)白色小球，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，白球和黑球之間的夾角為109°28′，兩個(gè)白球之間的距離=270

2

pm，根據(jù)余弦定理計(jì)算白球和黑球之間的距離．

解答：解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，其中A、B、C、D、E為不同主族的元素．A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍，則A是C元素，C是S元素，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色，E是K元素，D的原子序數(shù)介于S與K元素之間，故D為Cl元素，B的電負(fù)性大于C，且B的原子序數(shù)小于C，屬于不同主族，所以B是N元素，F(xiàn)位于第四周期，基態(tài)原子中有4個(gè)未成對(duì)電子，外圍電子排布為3d⁶4s²，則F是Fe元素．
（1）鐵離子的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（2）N、O、F原子易形成氫鍵，氫鍵的存在影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)和溶解性，所以NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，其它分子與H₂O分子間不存在氫鍵，所以氨氣的溶解性大；
故答案為：NH₃與H₂O分子間存在氫鍵，其他分子與H₂O分子間不存在氫鍵；
（3）氯化鐵的熔點(diǎn)較低，為分子晶體，把二硫化碳分子中的一個(gè)硫原子換成N原子，則硫氰根離子的電子式為
[]^-；
故答案為：分子晶體，[]^-；
（4）硫氰根離子的化合價(jià)為-1價(jià)，鐵離子的化合價(jià)為+3價(jià)，鉀離子的化合價(jià)為+1價(jià)，化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為0，且配位數(shù)是5，所以鉀離子的個(gè)數(shù)是2，鐵離子的個(gè)數(shù)是1，其化學(xué)式為K₂Fe（SCN）₅；
故答案為：K₂Fe（SCN）₅；
（5）晶胞的

1

8

（E⁺未畫出）中，亞鐵離子個(gè)數(shù)=4×

1

8

=

1

2

，鐵離子個(gè)數(shù)=4×

1

8

=

1

2

，CN^-離子個(gè)數(shù)=12×

1

4

=3，所以晶胞中亞鐵離子個(gè)數(shù)是

1

2

×8=4，鐵離子個(gè)數(shù)是

1

2

×8=4，CN^-離子個(gè)數(shù)=3×8=24，化合物EF[F（AB）₆]是
KFe[Fe（CN）₆]，根據(jù)各離子的個(gè)數(shù)比知，晶胞中鉀離子個(gè)數(shù)是4；
故答案為：4；
（6）黑球全部在晶胞內(nèi)部，該晶胞中含有黑球個(gè)數(shù)是4，白球個(gè)數(shù)=

1

8

×8+6×

1

2

=4，ρ=

M NA

V

=

4×(65+32)mol/L 6.02×1023/mol

(540×10-10cm)3

=4.1g/（cm）³，每個(gè)黑色小球連接4個(gè)白色小球，構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu)，白球和黑球之間的夾角為109°28′，兩個(gè)白球之間的距離=270

2

pm，設(shè)S^2-離子與Zn²⁺離子之間的距離為x，2x²-2x²cos109°28′=（270

2

）²，x=

(270 2 )2 2(1-COS109°28′)

=

270

1-COS109°28′

pm；
故答案為：4.1g/（cm）³，

270

1-COS109°28′

pm．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了核外電子的排布、晶胞的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，難度較大，會(huì)利用均攤法計(jì)算晶胞中含有的離子，注意運(yùn)用余弦定理計(jì)算硫離子和鋅離子之間的距離，為難點(diǎn)．