Question

已知：A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數依次增大。A原子核外有兩種形狀的電子云，兩種形狀的電子云軌道上電子數相等；B是短周期中原子半徑最大的元素；C元素3p能級半充滿；E是所在周期電負性最大的元素；F是第四周期未成對電子最多的元素。

試回答下列有關的問題。

(1)寫出F元素的電子排布式：___________________________________________。

(2)已知A元素的一種氫化物分子中含四個原子，則在該化合物的分子中A原子的雜化軌道類型為_____________________________________________________________。

(3)已知C、E兩種元素形成的化合物通常有CE₃、CE₅兩種。這兩種化合物中一種為非極性分子，一種為極性分子，屬于極性分子的化合物的分子空間構型是_________________。

(4)B、C、D、E的第一電離能由大到小的順序是________(寫元素符號)。四種元素最高價氧化物的水化物形成的溶液，物質的量濃度相同時，pH由大到小的順序是____________

______________________________________________________________(寫化學式)。

(5)由B、E兩元素形成的化合物組成的晶體中，陰、陽離子都具有球型對稱結構，它們都可以看做剛性圓球，并彼此“相切”。如下圖所示為B、E形成化合物的晶胞結構圖以及晶胞的剖面圖：

晶胞中距離一個B^＋最近的B^＋有________個。若晶體密度為ρ g·cm^－3，阿伏加德羅常數的值用N_A表示，則E^－的離子半徑為________cm(含N_A與ρ的式子表達)。

Answer 1

解析：A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數依次增大，由“A原子核外有兩種形狀的電子云，兩種形狀的電子云軌道上電子數相等”及原子序數依次增大，推出A為O，由“B是短周期中原子半徑最大的元素”推出B為Na，由“C元素3p能級半充滿”推出C為P，由“F是第四周期未成對電子最多的元素”推出F為Cr，由“E是所在周期電負性最大的元素”及原子序數大小關系推出E為Cl，則D為S。(2)含四個原子的A的氫化物為H₂O₂，其氧原子的雜化軌道類型為sp³。(3)CE₃和CE₅為PCl₃和PCl₅，PCl₃是極性分子，空間構型為三角錐形，PCl₅為非極性分子。(4)同周期主族元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，但第ⅤA族反常，第一電離能由大到小的順序是Cl＞P＞S＞Na。四種元素最高價氧化物對應的水化物分別是NaOH、H₃PO₄、H₂SO₄、HClO₄，NaOH是堿，H₃PO₄是中強酸，H₂SO₄、HClO₄都是強酸，物質的量濃度相同時，pH由大到小順序為NaOH＞H₃PO₄＞HClO₄＞H₂SO₄。(5)與Na^＋最近的Na^＋共有12個。設正方形(晶胞截面圖)的邊長為a cm、Cl^－的半徑為r cm，ρ a³＝×58.5，得a＝，r＝a＝ 。

答案：(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹或[Ar]3d⁵4s¹

(2)sp³　(3)三角錐形

(4)Cl＞P＞S＞Na　NaOH＞H₃PO₄＞HClO₄＞H₂SO₄

(5)12