Question

【題目】已知A、B、C、D、E為第二至第四周期的元素，其原子序數依次增大。A原子最外層電子數是其內層電子總數的2倍，B原子s軌道上的電子數與p軌道上的電子數相等，C在元素周期表的各元素中電負性最大，D的基態(tài)原子核外有6個能級且全部充滿電子，E原子基態(tài)時未成對電子數是同周期元素中最多的。請回答下列問題：

（1）基態(tài)E原子的價電子排布式為____。

（2）A和B中，第一電離能較大的是___（填元素符號）；B的簡單氫化物的立體構型是__，中心原子的雜化類型是___。

（3）A22-和B22+互為等電子體，B22+的電子式可表示為____，1 mol B22+中含有的π鍵數目為____。

（4）用氫鍵表示式寫出C的氫化物水溶液中存在的所有氫鍵_______________。

（5）化合物DC2的晶胞結構如圖所示，該離子化合物晶體的密度為a g·cm－3，則晶胞的體積是_____cm3（只要求列算式，阿伏加德羅常數的值為NA）。

Answer 1

【答案】3d54s1 O V形 sp3 [:OO:]2＋ 2NA F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O

【解析】

A、B、C、D、E都是前四周期的元素，它們的原子序數依次增大。A原子最外層電子數是其內層電子總數的2倍，則A原子有2個電子層，最外層電子數為4，故A為碳元素；C在元素周期表的各元素中電負性最大，則C為氟元素；B原子s軌道上的電子數與p軌道上的電子數相等，且原子序數小于氟元素的原子序數，則B為氧元素；D的基態(tài)原子核外有6個能級且全部充滿電子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，則D為鈣元素；E為第四周期元素，且E原子基態(tài)時未成對電子數是同周期元素中最多的，則E為鉻元素。據此解答。

(1)E為Cr，基態(tài)Cr原子的價電子排布式為3d54s1；

(2)A為C，B為O，第一電離能較大的是O；B的簡單氫化物為H2O，中心氧原子價層電子對數為，為sp3雜化，有2對孤電子對，空間構型為V形；

(3)C22與O22+互為等電子體，結構相似，O22+帶兩個正電荷，價電子數為6+6-2=10，電子式可表示為[:OO:]2＋；氧氧三鍵中有兩個π鍵，1 mol O22+中含有的π鍵數目為2NA；

(4)HF水溶液中存在的所有氫鍵為F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O；

(5)由化合物CaF2的晶胞結構可知，晶胞中含有鈣原子的數目為8×＋6×＝4，含有氟原子的數目為8，故該晶胞的質量為，該離子化合物晶體的密度為a g·cm－3，則晶胞的體積＝＝cm3。