Question

[化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
A、B、C、D、E、F六種元素，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(shí)，A、B原子核外電子均成對(duì)，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(shí)p軌道半充滿且電負(fù)性是同族元素中最大的；E、F的原子均有三個(gè)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與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點(diǎn)為190℃的化合物Q．請(qǐng)回答：
（1）寫出A的基態(tài)核外電子排布式

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²

；用最簡式表示B、C合金的組成

CaCu₅

用元素符號(hào)表示）
（2）C²⁺和A²⁺都能與NH₃、H₂O等形成配位數(shù)為4的配合物．[A（NH₃）₄]²⁺和[C（NH₃）₄]²⁺都具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，[C（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，而[A（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)Cl^-取代只能得到一種產(chǎn)物，則[C（NH₃）₄]²⁺的空間構(gòu)型為

平面正方形

．[A（NH₃）₄]²⁺中A的雜化方式為

sp³

．
（3）1mol D的單質(zhì)分子中存在

N_A

個(gè)σ鍵

N_A個(gè)

π鍵．D的氣態(tài)氫化物很容易與H⁺結(jié)合，C原子與H⁺間形成的鍵叫

配位鍵

．
（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)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，則此時(shí)Q的組成為（寫化學(xué)式）

Al₂Cl₆

，Q屬于

分子

晶體．

Answer 1

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(shí)p軌道半充滿且電負(fù)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(gè)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(jià)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(diǎn)為190℃的化合物，F(xiàn)為-1價(jià)，故F為氯元素，化合物Q熔點(diǎn)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(shí)，A、B原子核外電子均成對(duì)，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(shí)p軌道半充滿且電負(fù)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(gè)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(jià)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(diǎn)為190℃的化合物，F(xiàn)為-1價(jià)，故F為氯元素，化合物Q熔點(diǎn)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(shí)，A、B原子核外電子均成對(duì)，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，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；CaCu₅；
（2）A為鋅元素、C為銅元素，[Zn（NH₃）₄]²⁺和[Cu（NH₃）₄]²⁺都具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個(gè)NH₃被兩個(gè)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(gè)NH₃被兩個(gè)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，氮?dú)庵械�原子之間形成N≡N三鍵，N≡N三鍵為1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵，所以1mol氮?dú)庵泻�有N_Aσ鍵、2N_A個(gè)π鍵；氨氣以H⁺結(jié)合生成，氫離子有空軌道，氨氣分子中氮原子有1對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，氨氣以H⁺反應(yīng)，通過配位鍵生成NH₄⁺，
故答案為：N_A；N_A；配位鍵；
（4）實(shí)驗(yàn)測(cè)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．化合物Q熔點(diǎn)為190℃，熔點(diǎn)低，化合物Q是分子晶體，
故答案為：Al₂Cl₆；分子．

點(diǎn)評(píng)：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(duì)知識(shí)的綜合考查．