Question

7．已知A、B、C、D、E為元素周期表前四周期原子序數依次增大的元素，A原子核外有三個能級，每個能級上電子數相同，B原子的最外層p軌道的電子數為半充滿結構，C、D為同主族元素，且D的原子序數是C的2倍，E²⁺的3d軌道上有10個電子．請回答下列問題：
（1）元素D的基態(tài)原子價層電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴．
（2）A、B、C的最簡單氫化物中，鍵角由大到小的順序為CH₄＞NH₃＞H₂O（用分子式表示），其中B的最簡單氫化物的VSEPR模型名稱為正四面體，C的最簡單氫化物的分子立體構型名稱為V型．
（3）AD₂分子中，按原子軌道的重疊方式的不同存在的共價鍵類型有σ鍵、π鍵，其中A原子的雜化軌道類型為sp；寫出兩種與AD₂互為等電子體的分子或離子CO₂、N₂O．
（4）ED在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應用廣泛．立方ED晶體結構如圖所示，該晶體的密度為ρg•cm^-3．如果ED的摩爾質量為Mg/mol，阿伏伽德羅常數為NAmol^-1，則a、b之間的距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{4M}{ρN{\;}_{A}}}$cm．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為元素周期表前四周期的元素，A原子核外有三個能級，每個能級上電子數相同，則A為C，C、D為同主族元素，且D的原子序數是C的2倍，則C為O，D為S，B原子的最外層p軌道的電子數為半充滿結構，B的原子序數小于C，所以B為N，E²⁺的3d軌道上有10個電子，則E為Zn，據此答題．

解答 解：A、B、C、D、E為元素周期表前四周期的元素，A原子核外有三個能級，每個能級上電子數相同，則A為C，C、D為同主族元素，且D的原子序數是C的2倍，則C為O，D為S，B原子的最外層p軌道的電子數為半充滿結構，B的原子序數小于C，所以B為N，E²⁺的3d軌道上有10個電子，則E為Zn，
（1）D為S，元素D的基態(tài)原子價層電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ ，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴；
（2）A、B、C的最簡單氫化物分別為CH₄、NH₃、H₂O，水分子中有兩對孤電子對，氨分子中有一對孤電子對，甲烷中沒有孤電子對，所以鍵角由大到小的順序為CH₄＞NH₃＞H₂O，其中NH₃的VSEPR模型名稱為正四面體，H₂O的分子立體構型名稱為V型，
故答案為：CH₄＞NH₃＞H₂O；正四面體；V型；
（3）CS₂分子結構式為S=C=S，按原子軌道的重疊方式的不同存在的共價鍵類型有σ鍵、π鍵，碳原子形成2個σ鍵，沒有孤對電子，C原子的雜化軌道類型為sp，與CS₂互為等電子體的分子或離子CO₂、N₂O、SCN^-等，
故答案為：σ鍵、π鍵；sp；CO₂、N₂O；
（4）ZnS晶體結構如圖所示，該晶胞中黑色球個數是4、白色球個數=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，該晶胞密度=$\frac{\frac{4M}{N{\;}_{A}}}{V}$=ρ g•cm^-3，則V=$\frac{4M}{ρN{\;}_{A}}$cm³，ab之間距離為該晶胞體對角線長的$\frac{1}{4}$=$\sqrt{3}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρN{\;}_{A}}}$ cm×$\frac{1}{4}$=$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{4M}{ρN{\;}_{A}}}$ cm，
故答案為：$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{4M}{ρN{\;}_{A}}}$．

點評 本題考查物質結構和性質，為高頻考點，涉及晶胞計算、原子雜化方式判斷、分子空間構型判斷、原子核外電子排布等知識點，難點是晶胞計算中ab距離與晶胞體長關系，題目難度中等．