Question

A、B、C、D、E、F六種元素，A、B、C屬于第四周期元素且單質(zhì)均為固體，原子處于基態(tài)時A、B原子核外電子均成對，且核電荷數(shù)A＞B；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，如圖是金屬B和C所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖；D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負性是同族元素中最大的；E、F的原子均有三個能層，E原子的第一至第四電離能（kj/mol）分別為：578、1 817、2 745、ll 575；E與F能形成原子數(shù)目 比為1：3、熔點為190℃的化合物Q．
（1）寫出A的基態(tài)核外電子排布式

 

；用最簡式表示B、C形成合金的組成

 

（用B、C元素符號表示）．該合金的密度為 a g/cm³，其晶胞的邊長為

 

．
（2）C²⁺和A²⁺都能與NH₃、H₂0等形成配位數(shù)為4的配合物．[A（NH₃）₄]²⁺和[C（NH₃）₄]²⁺空間構(gòu)型不同且都具有對稱性，則[C（NH₃）₄]²⁺的空間構(gòu)型為

 

．[A（NH₃）₄]²⁺中A原子軌道的雜化方式為

 

．
（3）含有D、碳、硫三種元素的負一價離子中，所有原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，一個電子是由硫原子所得，則其電子式為

 

．
（4）實驗測得氣態(tài)無水Q在1．Ol×10⁵ Pa、t₁℃的密度為5．OO g?L^-1、氣體摩爾體積為53.4L?mol^-1，則此時Q的組成為（寫化學(xué)式）

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計算

專題：

分析：A、B、C、D、E、F六種元素，D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負性是同族元素中最大的，則D原子處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p³，故D為氮元素；E、F的原子均有三個能層，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578，1817、2745、11575，E的最高價為+3，故E為鋁元素；E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點為190℃的化合物，F(xiàn)為-1價，故F為氯元素，化合物Q熔點低，化合物Q是分子晶體；A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體原子處于基態(tài)時，A、B原子核外電子均成對，A、B原子外圍電子排布為4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核電荷數(shù)A＞B，故B為鈣元素，A為鋅元素；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，屬于ds區(qū)，故C為銅元素．

解答： 解：A、B、C、D、E、F六種元素，D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負性是同族元素中最大的，則D原子處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p³，故D為氮元素；E、F的原子均有三個能層，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578，1817、2745、11575，E的最高價為+3，故E為鋁元素；E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點為190℃的化合物，F(xiàn)為-1價，故F為氯元素，化合物Q熔點低，化合物Q是分子晶體；A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體原子處于基態(tài)時，A、B原子核外電子均成對，A、B原子外圍電子排布為4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核電荷數(shù)A＞B，故B為鈣元素，A為鋅元素；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，屬于ds區(qū)，故C為銅元素．
故A為鋅元素、B為鈣元素、C為銅元素、D為氮元素、E為鋁元素、F為氯元素．
（1）A為鋅元素，A的基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Ca原子數(shù)目為8×

1

8

=1，Cu原子數(shù)目為1+8×

1

2

=5，B、C合金的組成為CaCu₅；CaCu₅的摩爾質(zhì)量為360g/mol，設(shè)該晶胞的邊長為x，根據(jù)密度公式：ρV=m，aN_Ax³=360，x=

3	360 NAa

；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；CaCu₅；

3	360 NAa

；
（2）A為鋅元素、C為銅元素，[Zn（NH₃）₄]²⁺和[Cu（NH₃）₄]²⁺都具有對稱的空間構(gòu)型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構(gòu)型為平面正方形；[Zn（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代只能得到一種產(chǎn)物；[Zn（NH₃）₄]²⁺為正四面體結(jié)構(gòu)，Zn采取sp³雜化，
故答案為：平面正方形；sp³；
（3）D為氮元素，碳、硫三種元素的負一價離子中，所有原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，氮原子形成三鍵，碳原子形成4條共價鍵，硫原子形成2條共價鍵，其中一個電子是由硫原子所得，電子式為：，
故答案為：；
（4）實驗測得氣態(tài)無水Q在1.01ⅹ10⁵Pa，t₁℃的密度為5.00g/L，氣體摩爾體積為53.4L/mol，該化合物的摩爾質(zhì)量為5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化學(xué)式為（AlCl₃）_n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化學(xué)式為Al₂Cl₆．
故答案為：Al₂Cl₆．

點評：本題考查核外電子排布規(guī)律、原子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)關(guān)系、晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵等，難度中等，根據(jù)核外電子排布推斷元素是關(guān)鍵，是對知識的綜合考查．