Question

11．A、B、C、D、E、F為前四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大．A、C的基態(tài)原子的電子排布中L能層都有兩個(gè)未成對(duì)電子，C、D同主族，E的基態(tài)原子的電子排布中有4個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)原子除最外能層只有1個(gè)電子外，其余各能層均為全充滿．
（1）A的基態(tài)原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為L(zhǎng)，該能層的原子軌道數(shù)為5．
（2）E的基態(tài)原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²．F⁺離子的價(jià)層電子排布的軌道表示式是．
（3）D元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中，中心原子的雜化軌道類型是sp³，B元素氣態(tài)氫化物的價(jià)層電子對(duì)互斥模型為四面體形．
（4）化合物AC₂、B₂C和陰離子DAB^-互為等電子體，它們的結(jié)構(gòu)相似，DAB^-的電子式為．DAB^-的水溶液可以用于實(shí)驗(yàn)室中E³⁺離子的定性檢驗(yàn)，形成配合物的顏色為血紅色．
（5）某化合物由D、E、F三種元素組成，其晶胞如圖所示，則其化學(xué)式為CuFeS₂．該晶胞上下底面為正方形，側(cè)面與底面垂直，該晶體的密度為d g•cm^-3，則阿伏加德羅常數(shù)N_A=$\frac{7.36×1{0}^{32}}{da^{2}}$（用含a、b、d的式子表示）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F為前四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A原子、C原子的L能層中都有兩個(gè)未成對(duì)的電子，則A原子核外電子排布為1s²2s²2p²，C原子核外電子排布為1s²2s²2p⁴，故A為碳元素、C為氧元素；B原子序數(shù)介于C、O之間，則B為氮元素；E的基態(tài)原子的電子排布中有4個(gè)未成對(duì)電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則E為Fe；F原子除最外能層只有1個(gè)電子外，其余各能層均為全充滿，F(xiàn)原子核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則F為Cu元素；C、D同主族，D的原子序數(shù)小于Fe，則D為S元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F為前四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大，A原子、C原子的L能層中都有兩個(gè)未成對(duì)的電子，則A原子核外電子排布為1s²2s²2p²，C原子核外電子排布為1s²2s²2p⁴，故A為碳元素、C為氧元素；B原子序數(shù)介于C、O之間，則B為氮元素；E的基態(tài)原子的電子排布中有4個(gè)未成對(duì)電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則E為Fe；F原子除最外能層只有1個(gè)電子外，其余各能層均為全充滿，F(xiàn)原子核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則F為Cu元素；C、D同主族，D的原子序數(shù)小于Fe，則D為S元素．
（1）A為碳元素，基態(tài)原子中電子占據(jù)的最高能層為第2能層，符號(hào)L，該能層有1個(gè)s軌道、3個(gè)p軌道，共有5個(gè)原子軌道，故答案為：L；5；
（2）E的基態(tài)原子的電子排布中有4個(gè)未成對(duì)電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
F為Cu，Cu⁺離子的價(jià)層電子排布3d¹⁰，其價(jià)層電子排布圖是，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；；
（3）D元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為H₂SO₄，中心原子的雜化軌道4+$\frac{6-2×2-1×2}{2}$=4，S原子采取sp³雜化方式；B的氣態(tài)氫化物為NH₃，形成3個(gè)N-H鍵、含有1對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)互斥模型為 四面體形，
故答案為：sp³；四面體形；
（4）化合物CO₂、N₂O和陰離子SCN^-互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)相似，SCN^-中C原子與S、N原子之間形成2對(duì)共用電子對(duì)，SCN^-的電子式為，SCN^-的水溶液可以用于實(shí)驗(yàn)室中Fe³⁺離子的定性檢驗(yàn)，形成配合物的顏色為血紅色，
故答案為：；血紅色；
（5）晶胞中D（S）原子位于晶胞內(nèi)部，原子數(shù)目為8個(gè)，E（Fe）原子6個(gè)位于面上、4個(gè)位于棱上，E（Fe）原子數(shù)目=6×$\frac{1}{2}$+4×$\frac{1}{4}$=4，F(xiàn)（Cu）原子位于4個(gè)位于面上、1個(gè)內(nèi)部、8個(gè)頂點(diǎn)上，原子數(shù)目=4×$\frac{1}{2}$+1+8×$\frac{1}{8}$=4，晶體中Cu、Fe、S原子數(shù)目之比=4：4：8=1：1：2，故該晶體化學(xué)式為：CuFeS₂，
晶胞質(zhì)量=$\frac{（56+64+32×2）g/mol}{{N}_{A}mo{l}^{-1}}$×4，晶胞體積=（b×10^-10 cm）²×a×10^-10 cm，
該晶體的密度dg•cm^-3=（$\frac{（56+64+32×2）g/mol}{{N}_{A}mo{l}^{-1}}$×4）÷[（b×10^-10 cm）²×a×10^-10 cm]，
整理可得N_A=$\frac{7.36×1{0}^{32}}{da^{2}}$，
故答案為：CuFeS₂；$\frac{7.36×1{0}^{32}}{da^{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、雜化理論、價(jià)層電子對(duì)互斥理論、等電子體、晶胞計(jì)算等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，（5）為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，難度中等．