Question

有A、B、D、E、F、G六種前四周期的元素，A是宇宙中最豐富的元素，B和D的原子都有1個未成對電子，B⁺比D少一個電子層，D原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道全充滿；E原子的2p軌道中有3個未成對電子，F(xiàn)的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4．R是由B、F兩元素形成的離子化合物，其中B⁺與F^2-離子數(shù)之比為2：1．G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的．
請回答下列問題：
（1）D元素的電負(fù)性

 

F元素的電負(fù)性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）G的價電子排布圖

 

．
（3）B形成的晶體堆積方式為

 

，空間利用率為

 

；區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行

 

實驗．
（4）D^-的最外層共有

 

種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有

 

種能量不同的電子．F₂D₂廣泛用于橡膠工業(yè)，各原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，F(xiàn)₂D₂中F原子的雜化類型是

 

，F(xiàn)₂D₂是

 

分子（填“極性”或“非極性”）．
（5）A與E形成的最簡單化合物分子在水中溶解度很大的原因

 

．該分子是極性分子的原因 是

 

．
（6）如圖所示是R形成的晶體的晶胞，設(shè)該晶體密度是ρ/g?cm^-3．試計算R晶胞的體積是

 

（阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示，只寫出計算式，不用計算）

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計算,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

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：A是宇宙中最豐富的元素，A為氫元素，D原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道全充滿，則D為17號元素，氯元素；B和D的原子都有1個未成對電子，B⁺比D少一個電子層，則B為鈉元素；E原子的2p軌道中有3個未成對電子，則E為氮元素；G位于周期表第6縱行且是六種元素中原子序數(shù)最大的在前四周期的，則G為鉻元素；F的最高化合價和最低化合價的代數(shù)和為4，且原子序數(shù)小于鉻元素，則F為硫元素；R是由B、F兩元素形成的離子化合物，其中B⁺與F^2-離子數(shù)之比為2：1；則R為Na₂S，所以，A為氫，B為鈉，D為氯，E為氮，F(xiàn)為硫，G為鉻，據(jù)此答題．

解答： 解：（1）根據(jù)元素周期律可知氯的電負(fù)性大于硫，故答案為：＞；
（2）鉻為24號元素，價電子排布圖為，故答案為：；
（3）晶體鈉為體心立方堆積；空間利用率為68%；區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實驗，故答案為：體心立方堆積；68%；X-射線衍射；
 （4）根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，每個電子的運(yùn)動狀態(tài)都不相同，氯離子最外層有8個電子，所以就有8種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，最外層有兩個能級，每個能級上電子能量是相同的，所以最外層有2種能量不同的電子，在S₂Cl₂中要使各原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則分子存在一個硫硫鍵和兩硫氯鍵，則硫原子的價電子對數(shù)為4，所以硫原子按sp³方式雜化，硫原子周圍有兩對孤電子對，所以分子為極性分子，
故答案為：8；2；sp³；極性；
（5）A與E形成的最簡單化合物為氨氣，為極性分子，水也為極性分子，根據(jù)相似相容原理，另外氨氣和水分間形成氫鍵氫鍵，部分氨氣和水反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，都導(dǎo)致氨氣在水中的溶解度較大；由于在氨分子中有孤電子對的存在，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，使分子的一部分呈正電性，另一部分呈負(fù)電性，所以分子顯極性，
故答案為：相似相容原理氨氣和水均為極性分子，氨氣和水分間形成氫鍵氫鍵，部分氨氣和水反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)；分子中正電中心和負(fù)電中心不重合，使分子的一部分呈正電性，另一部分呈負(fù)電性；
（6）在每個晶胞中含有鈉離子數(shù)為8，硫離子數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，根據(jù)V=

m

ρ

，可得晶胞的體積為

4×78 NA

a

cm3=

4×78

aNA

cm3，故答案為：

4×78

aNA

cm3．

點(diǎn)評：本題主要考查了原子核外電子排布、晶體的堆積方式、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶胞密度的有關(guān)計算等知識，難度中等．