Question

1．下表是元素周期表的一部分．表中所列字母分別代表一種元素．

試回答下列問(wèn)題：
（1）請(qǐng)畫(huà)出元素D的基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖，與D同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與D原子相同的元素有8種．
（2）A的最簡(jiǎn)單氫化物的中心原子的雜化形式為sp³；C在空氣中燃燒產(chǎn)物的分子構(gòu)型為V形，與其互為等電子體的單質(zhì)的分子式為O₃．
（3）B單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示．

?晶胞中B原子的配位數(shù)為12，其堆積方式是（填“是或否”）密置堆積．?若B原子的半徑為d cm，用N_A表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示B原子的相對(duì)原子質(zhì)量，則該晶體的密度為$\frac{\sqrt{2}M}{8{N}_{A}vtztb37^{3}}$g/cm³（用字母表示）．

Answer 1

分析 根據(jù)元素在周期表中的位置知，A、B、C、D分別是C、Al、S、Mn元素，
（1）Mn原子3d、4s能級(jí)上分別含有5、2個(gè)電子，與D同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與D原子相同的元素有Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn；
（2）A的最簡(jiǎn)單氫化物是甲烷，甲烷分子中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化類(lèi)型；
S在空氣中燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，二氧化硫分子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷二氧化硫的分子構(gòu)型，原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微粒互為等電子體；
（3）晶胞中Al原子的配位數(shù)=3×8÷2，其堆積方式是密置堆積，Al的原子半徑為dcm，根據(jù)圖知，每個(gè)面對(duì)角線(xiàn)上3個(gè)原子共線(xiàn)，則晶胞邊長(zhǎng)=2$\sqrt{2}$dcm，晶胞體積=（2$\sqrt{2}$d）³cm³?該晶胞中原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$．

解答 解：根據(jù)元素在周期表中的位置知，A、B、C、D分別是C、Al、S、Mn元素，
（1）Mn原子3d、4s能級(jí)上分別含有5、2個(gè)電子，其價(jià)電子排布圖為，與D同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與D原子相同的元素有Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn，所以有8種，
故答案為：；8；
（2）C元素的最簡(jiǎn)單氫化物是甲烷，甲烷分子中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知C原子雜化類(lèi)型為sp³；
S在空氣中燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，二氧化硫分子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且含有一個(gè)孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論得二氧化硫的分子構(gòu)型為V形，原子個(gè)數(shù)相等、價(jià)電子數(shù)相等的微�；�為等電子體，與其互為等電子體的單質(zhì)的分子式為O₃，
故答案為：sp³；V；O₃；
（3）晶胞中Al原子的配位數(shù)=3×8÷2=12，其堆積方式是密置堆積，Al的原子半徑為dcm，根據(jù)圖知，每個(gè)面對(duì)角線(xiàn)上3個(gè)原子共線(xiàn)，則晶胞邊長(zhǎng)=2$\sqrt{2}$dcm，晶胞體積=（2$\sqrt{2}$d）³cm³?該晶胞中原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，密度=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{V}$=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{（2\sqrt{2}d）^{3}}$g/cm³=$\frac{\sqrt{2}M}{8{N}_{A}ntbbhr3^{3}}$g/cm³，
故答案為：12；是；$\frac{\sqrt{2}M}{8{N}_{A}ffd9ftj^{3}}$g/cm³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，涉及晶胞計(jì)算、原子雜化方式判斷、微�？臻g構(gòu)型判斷、等電子體等知識(shí)點(diǎn)，利用價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷原子雜化方式及微�？臻g構(gòu)型，難點(diǎn)是晶胞計(jì)算，題目難度中等．