Question

已知：A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數(shù)依次增大．A原子核外有兩種形狀的電子云，兩種形狀的電子云軌道上的電子數(shù)相等；B是短周期中原子半徑最大的元素；C元素的原子3p能級(jí)半充滿；E是所在周期電負(fù)性最大的元素；F是第四周期未成對(duì)電子最多的元素．試回答下列有關(guān)的問題：
（1）寫出F元素的電子排布式

 

．
（2）已知A元素的一種氫化物分子中含四個(gè)原子，則在該化合物的分子中A原子的雜化軌道類型為

 

．
（3）已知C、E兩元素形成的化合物通常有CE₃、CE₅兩種．其中一種為非極性分子，一種為極性分子，屬于極性分子的化合物的分子空間構(gòu)型是

 

．
（4）C、D、E三種元素的第一電離能由大到小的順序是

 

（寫元素符號(hào)）．三種種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是

 

（寫化學(xué)式）．
（5）由B、E兩元素形成的化合物組成的晶體中，陰、陽離子都具有球型對(duì)稱結(jié)構(gòu)，它們都可以看作剛性圓球，并彼此“相切”．如圖所示為B、E形成化合物的晶胞結(jié)構(gòu)圖以及晶胞的剖面圖：
晶胞中距離一個(gè)B⁺最近的B⁺有

 

個(gè)．
若晶體密度為ρg?cm^-3，阿伏加德羅常的值用N_A表示，則E^-的離子半徑為

 

cm（用含N_A與ρ的式子表達(dá)）．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(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：A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數(shù)依次增大．A原子核外有兩種形狀的電子云，兩種形狀的電子云軌道上電子相等，則其原子核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則A為氧元素；B是短周期中原子半徑最大的元素，則B為Na元素；C元素3p能級(jí)半充滿，則其原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p³，則C為磷元素；F是第四周期未成對(duì)電子最多的元素，則F的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則F為Cr元素；E是所在周期電負(fù)性最大的元素，原子序數(shù)大于P小于Cu，則應(yīng)處于第三周期，故E為Cl元素；D原子序數(shù)介于磷、氯之間，則D為硫元素，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數(shù)依次增大．A原子核外有兩種形狀的電子云，兩種形狀的電子云軌道上電子相等，則其原子核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則A為氧元素；B是短周期中原子半徑最大的元素，則B為Na元素；C元素3p能級(jí)半充滿，則其原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p³，則C為磷元素；F是第四周期未成對(duì)電子最多的元素，則F的核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，則F為Cr元素；E是所在周期電負(fù)性最大的元素，原子序數(shù)大于P小于Cu，則應(yīng)處于第三周期，故E為Cl元素；D原子序數(shù)介于磷、氯之間，則D為硫元素，
（1）F為Cr元素，其原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）己知A元素的一種氫化物分子中含四個(gè)原子，該氫化物為H₂O₂，H₂O₂分子中O原子成1個(gè)O-O鍵、1個(gè)O-H鍵，含有2對(duì)孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為4，采取sp³雜化，
故答案為：sp³；
（3）P、Cl兩種元素合成的化合物通常有PCl₃、PCl₅兩種，PCl₃中P原子成3個(gè)P-Cl鍵、含有1對(duì)孤電子對(duì)，P原子采取sp³雜化，為三角錐型結(jié)構(gòu)，不是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，屬于極性分子，
故答案為：三角錐型；
（4）同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì)，在P、S、Cl三種元素中，P元素3p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能Cl＞P＞S，P、S、Cl三種元素的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序是 HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄，
故答案為：Cl＞P＞S； HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄；
（5）由Na、Cl兩元素形成的化合物為NaCl，以中間的黑色球?yàn)镹a⁺離子研究，與之最近的Na⁺離子處于晶胞的棱上，共有12個(gè)．晶胞中Na⁺離子數(shù)目=1+12×

1

4

=4，Cl^-離子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，故晶胞質(zhì)量=

4×58.5

NA

g，晶胞體積=

4×58.5 NA

ρ

cm³=

234

ρNA

cm³，令Cl^-離子半徑為r，則棱長(zhǎng)為

2

2

×4r=2

2

r，故（2

2

r）³=

234

ρNA

cm³，解得r=

3	117 2 2ρNA

cm，
故答案為：12；

3	117 2 2ρNA

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、雜化軌道、分子結(jié)構(gòu)、電離能、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，推斷元素是解題關(guān)鍵，（5）為易錯(cuò)點(diǎn)，需要學(xué)生具有較好的空間想象力與數(shù)學(xué)計(jì)算能力，注意利用均攤法進(jìn)行晶胞計(jì)算．