Question

【題目】A、B、C、D、E五種元素，原子序數(shù)依次遞增。A元素的周期數(shù)、主族數(shù)、原子序數(shù)相同；B元素的前六級(jí)電離能的數(shù)值變化如圖所示：

C元素的基態(tài)原子核外有六種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的價(jià)電子；D與B同主族，電負(fù)性D＜B；E是第四周期d區(qū)元素，血紅蛋白中的E元素更易與BC形成配合物E(BC)5。

（1）寫出E的基態(tài)原子電子排布式________。

（2）A3C＋中，C原子采用_____雜化，離子構(gòu)型為_____，比較A3C＋與A2C中的鍵角大小并解釋原因_______。

（3）D60分子中每個(gè)D原子均采用sp2雜化，則1 molD60分子中π鍵的數(shù)目為____。

（4）A2C有多種晶體結(jié)構(gòu)，其中一種晶體中分子的空間排列方式與金剛石晶體類似，該晶體晶胞中含有____個(gè)A2C分子，A2C的配位數(shù)為_____，A2C之間的作用力為_____。已知晶胞的棱長為a pm，阿伏加德羅常數(shù)為NA，試列式計(jì)算此晶體的密度___g·cm－3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。

（5）E(BC)5中E周圍的價(jià)電子總數(shù)為____，配位原子是_____(填元素符號(hào))。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 sp3 三角錐形 H3O＋比H2O的鍵角大，因?yàn)?/span>H2O中O原子有2對(duì)孤對(duì)電子，H3O＋只有1對(duì)孤對(duì)電子，排斥力較小 30NA 8 4 氫鍵和范德華力 18 C

【解析】

周期數(shù)、主族數(shù)、原子序數(shù)相同的只有H，由電離能數(shù)值變化圖可知B最外層有4個(gè)電子為ⅣA族元素，C元素的基態(tài)原子核外有六種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的價(jià)電子，說明C元素最外層有6個(gè)電子，應(yīng)為ⅥA；D與B同主族即均為ⅣA族元素，電負(fù)性D＜B，則說明B為C元素、D為Si元素，結(jié)合A、B、C、D、E的核電荷數(shù)遞增，可知C為O元素；E是第四周期d區(qū)元素，血紅蛋白中的E元素更易與BC形成配合物E(BC)5，則E為Fe元素，形成的配合物為Fe(CO)5，據(jù)此分析解題。

綜合信息可知A～E依次為H、C、O、Si、Fe四種元素。則

(1)E為Fe元素，核電荷數(shù)為26，其基態(tài)原子電子排布式1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

(2)水合氫離子中O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O原子雜化類型為sp3，離子構(gòu)型為三角錐形；孤電子對(duì)間的排斥力大于孤電子對(duì)和共用電子對(duì)之間的排斥力，H2O中O原子有2對(duì)孤對(duì)電子，H3O+只有1對(duì)孤對(duì)電子，排斥力較小，所以H3O+中H-O-H鍵角比H2O中H-O-H鍵角大；

(3)每個(gè)Si原子均采用sp2雜化，即每個(gè)Si原子都以一個(gè)π鍵與另一原子結(jié)合，一個(gè)π鍵被兩個(gè)原子共用，故π鍵數(shù)＝NA×60/2＝30NA。

(4)參照教材中金剛石晶胞的結(jié)構(gòu)，由于1個(gè)晶胞中含有8個(gè)水分子，則一個(gè)晶胞的質(zhì)量＝，＝g·cm－3＝g·cm－3。

(5)在Fe(CO)5中Fe的價(jià)電子結(jié)構(gòu)為3s64s2，C原子提供孤對(duì)電子，形成5個(gè)配位鍵，則Fe周圍的價(jià)電子總數(shù)為8+2×5=18，配位原子是C。