Question

【題目】【化學選修－物質結構與性質】

已知前四周期六種元素A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)之和為107，且它們的核電荷數(shù)依次增大，B原子的p軌道半充滿，其氫化物沸點是同族元素中最低的，D原子得到一個電子后3p軌道全充滿，A與C能形成A2C型離子化和物，其中的陰、陽離子相差一個電子層，E4+離子和氬原子的核外電子排布相同．請回答下列問題：

(1)A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序是______（填元素符號）

(2)化合物BD3的分子空間構型可描述為______，B的原子軌道雜化類型為______。

(3)已知F元素在人體內(nèi)含量偏低時，會影響O2在體內(nèi)的正常運輸．已知F2+與KCN溶液反應得F（CN）2沉淀，當加入過量KCN溶液時沉淀溶解，生成配合物．則F的基態(tài)原子價電子排布式為______。CN-與______（一種分子）互為等電子體，則1個CN-中π鍵數(shù)目為______。

(4)EO2與碳酸鋇在熔融狀態(tài)下反應，所得晶體的晶胞結構如圖所示，則該反應的化學方程式為______，

在該晶體中，E4+的氧配為數(shù)為______。若該晶胞邊長為anm可計算該晶體的密度為______g/cm3（阿伏加德羅常數(shù)為NA）

Answer 1

【答案】Na<S<P<Cl三角錐形sp33d64s2N22TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑6233/[NA×(a×10-7)3]

【解析】

B原子的p軌道半充滿，其氫化物沸點是同族元素中最低，B是P元素；D原子得到一個電子后3p軌道全充滿，D是Cl元素；B、C、D原子序數(shù)依次增大，C是S元素；A與C能形成A2C型離子化和物，其中的陰、陽離子相差一個電子層，A是Na元素；E4+離子和氬原子的核外電子排布相同，E是Ti元素；A、B、C、D、E、F的原子序數(shù)之和為107，F是F是26號元素Fe．⑴A、B、C、D是同周期元素，第一電離能隨核電荷數(shù)的增加而增大，但P最外層半充滿，電離能大于S，所以A、B、C、D第一電離能由小到大的順序是Na<S<P<Cl;
(2)化合物PCl3中P原子的價層電子對數(shù)=3+1/2(5-3×1)=4,有1對孤電子，所以空間構型為三角錐型;P原子是sp3雜化;
(3)Fe原子的基態(tài)原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，價電子排布為3d64s2，CN-是2原子10個價電子的離子，與之互為等電子體的分子是價電子為5個的N元素的分子N2，則1個CN-中π鍵數(shù)目與1個N2的π鍵數(shù)目相同，都是2個;
(4)利用“均攤法”計算晶胞中各原子的個數(shù)分別是Ba:1個，O:3個，Ti:1個，所以TiO2與碳酸鋇反應生成BaTiO2和二氧化碳，化學方程式為TiO2+BaCO3= BaTiO3+ CO2↑;Ti4+位于4個O原子構成的正方形的中心，即6個O原子構成的正八面體的中心，所以Ti4+的氧配為數(shù)為6;晶胞密度=晶胞質量/晶胞體積=(137+69+48)/NA/(a×10-7)3=233/[NA×(a×10-7)3]