Question

前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有1個，并且A^_和B⁺的電子相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2．回答下列問題：
（1）D²⁺的價層電子排布圖為

 

．
（2）四種元素中第一電離最小的是

 

，電負性最大的是

 

．（填元素符號）
（3）A、B和D三種元素組成的一個化合物的晶胞如圖所示．
①該化合物的化學(xué)式為

 

；D的配位數(shù)為

 

；
②列式計算該晶體的密度為

 

g?cm^-3．（列式并計算）

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,晶胞的計算

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數(shù)相差為8，A屬于第VIIA族元素，B屬于第IA族元素，且A的原子序數(shù)小于B，則A是F元素，B是K元素；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2，且C和D的原子序數(shù)大于B，C的原子序數(shù)小于D，則C是Fe元素，D是Ni元素，結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)解答．

解答： 解：前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價電子層中未成對電子均只有一個，并且A^-和B⁺的電子數(shù)相差為8，A屬于第VIIA族元素，B屬于第IA族元素，且A的原子序數(shù)小于B，則A是F元素，B是K元素；與B位于同一周期的C和D，它們價電子層中的未成對電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2，且C和D的原子序數(shù)大于B，C的原子序數(shù)小于D，則C是Fe元素，D是Ni元素，
（1）Fe²⁺的價層電子為3d電子，根據(jù)能量最低原理、保里不相容原理及洪特規(guī)則知，其價電子排布圖為，
故答案為：；
（2）元素的金屬性越強其第一電離能越小，元素的非金屬性越強，其電負性越大，這四種元素中金屬性最強的是K元素，非金屬性最強的元素是F，所以第一電離能最小的是K，電負性最大的是F，
故答案為：K；F；
（3）①該晶胞中F原子個數(shù)=16×

1

4

+4×

1

2

+2=8，K原子個數(shù)=8×

1

4

+2=4，Ni原子個數(shù)=8×

1

8

+1=2，所以該化合物的化學(xué)式為K₂NiF₄，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，D原子周圍與之最近的A原子有6個，故D的配位數(shù)是6，
故答案為：K₂NiF₄；6；
②該晶胞的體積=（400×10^-10cm）²×（1308×10^-10cm），晶胞質(zhì)量=

39×4+59×2+19×8

6.02×1023

g，故晶體密度=

39×4+59×2+19×8 6.02×1023 g

(400×10-10cm)2×1308×10-10cm

=3.4g?cm^-3，
故答案為：3.4．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，正確推斷元素是解本題關(guān)鍵，難度中等，注意化學(xué)式的確定中各中原子被幾個晶胞共用，為易錯點，難點是密度的計算．