Question

【題目】已知：A、B、C、D、E為周期表1～36號(hào)中的元素，它們的原子序數(shù)逐漸增大。A的一種質(zhì)量數(shù)為14的原子常用來(lái)測(cè)定文物的年代；C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子相同；C2-離子D2+離子具有相同的、穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)；E的基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d64s2。

(1)A、B、C、D四種元素中，電負(fù)性最大的是_______________(填元素符號(hào))。

(2)等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。AC與B2、AC2與CAB-均互為等電子體，則AC的電子式為_________。CAB-中A原子的雜化方式為_________。，E能與AC分子形成E(AC)5，其原因是AC分子中含有______________________。

(3)最近發(fā)現(xiàn)，只含A、D、E三種元素的一種晶體(晶胞如圖所示)具有超導(dǎo)性。A原子的配位數(shù)為___________；該晶體的化學(xué)式為___________。

(4)已知C、E形成的一種晶體ExC，晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1。測(cè)知該晶體密度為ρ=3.53g/cm3，晶胞邊長(zhǎng)為5.0×10-10m。則該晶體中x值(精確至0.1)為_______。晶體中的Fen+分別為Fe2+、Fe3+，則Fe2+與Fe3+的比值為_______。

Answer 1

【答案】O sp 孤對(duì)電子 6 MgFe3C 0.9 2：7

【解析】

根據(jù)可用來(lái)測(cè)定文物年代，則A為C元素；根據(jù)C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子相同，C為O元素；依據(jù)A、B、C、D、E原子序數(shù)逐漸增大，可知B為N元素；C2-離子D2+離子具有相同的、穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)，則D是Mg元素；E的基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d64s2，則E是Fe元素，據(jù)此解答。

由以上分析可知：A為C元素；B為N元素；C為O元素；D為Mg元素；E是Fe元素。

(1)A、B、C、D四種元素中，O的非金屬性最強(qiáng)，元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越強(qiáng)，故O元素的電負(fù)性最強(qiáng)；

(2)AC與B2互為等電子體，即CO與N2互為等電子體，氮?dú)獾慕Y(jié)構(gòu)式為N≡N，則CO的結(jié)構(gòu)式為：，電子式為；AC2與CAB-均互為等電子體，CO2與CNO-互為等電子體，等電子體的雜化方式相同，已知CO2分子中C原子雜化類型為sp雜化，則CNO-中C原子也是sp雜化；Fe能與CO分子形成Fe(CO)5，該化合物屬于配合物，其中CO分子中C原子提供孤對(duì)電子，Fe原子提供空軌道；

(3)由圖可以看出A原子的配位數(shù)為6，該晶體的化學(xué)式為可以用均攤法求算，C原子在晶胞內(nèi)部原子數(shù)為：1，Mg在晶胞頂點(diǎn)上原子數(shù)為：×8=1，Fe原子在面心上原子數(shù)數(shù)為：×6=3，則化學(xué)式為：MgFe3C；

(4)FexO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，所以每個(gè)晶胞中含有4個(gè)FexO，根據(jù)密度，解得x=0.9，設(shè)Fe0.9O中Fe2+的數(shù)目為a，Fe3+的數(shù)目為b，結(jié)合化合物中化合價(jià)代數(shù)和為零可得a+b=0.9，2a+3b=2，解得a=0.7，b=0.2，則Fe2+與Fe3+的比值為2：7。