有A.B.C.D.E.F六种元素.A是宇宙中最丰富的元素.B是周期表中电负性数值最大的元素.C的基态原子中2p轨道有三个未成对的单电子.F原子核外电子数是B与C核外电子数之和.D是主族元素且与E同周期.E能形成红色的E2O3和黑色的EO两种氧化物.D与B可形成离子化合物.其晶胞结构如图1所示．请回答下列问题．(1)E元素原子基态时的价电子排布式为3d64s2．(2)A2F� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．有A、B、C、D、E、F六种元素，A是宇宙中最丰富的元素，B是周期表中电负性数值最大的元素，C的基态原子中2p轨道有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色（或砖红色）的E₂O₃和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图1所示．请回答下列问题．

（1）E元素原子基态时的价电子排布式为3d⁶4s²．
（2）A₂F分子中F原子的杂化类型是sp³，F的气态氧化物FO₃分子的键角为60°．
（3）CA₃极易溶于水，其原因主要是与水分子之间形成氢键，且二者都是极性分子，试判断CA₃溶于水后，形成CA₃•H₂O的最合理结构为图2中的b（填字母）．
（4）从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的电子式为

；该离子化合物晶体的密度为ag•cm^-3．，则晶胞的体积是$\frac{\frac{78}{{N}_{A}}×4}{a}$（只要求列出算式）．

分析 A、B、C、D、E、F六种元素，A是宇宙中最丰富的元素，则A是H元素；
B是周期表中电负性数值最大的元素，为F元素；
C的基态原子中2p轨道有三个未成对的单电子，则C是N元素；
F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，则F为S元素；
D是主族元素且与E同周期，E能形成红色（或砖红色）的E₂O₃和黑色的EO两种氧化物，则E为Fe元素；
D与B可形成离子化合物，该晶胞中F原子个数为8、D原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，B、D原子个数之比=8：4=2：1，所以该离子化合物中D元素化合价为+2价，且为主族元素，为第IIA族元素，与Fe同一周期，所以D是Ca元素；
（1）E是Fe元素，为26号元素，原子核外有26个电子，其3d、4s能级电子为其价电子，根据构造原理书写E元素原子基态时的价电子排布式；
（2）根据价层电子对互斥理论判断H₂S分子中S原子的杂化类型、S的气态氧化物SO₃分子的空间构型，从而确定三氧化硫分子的键角；
（3）氢键导致氢化物的溶解性增强；NH₃溶于水后，NH₃•H₂O中N原子和水分子中的O原子之间形成氢键；
（4）D跟B形成的离子化合物CaF₂，电子式为；晶胞体积=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$．

解答解：A、B、C、D、E、F六种元素，A是宇宙中最丰富的元素，则A是H元素；
B是周期表中电负性数值最大的元素，为F元素；
C的基态原子中2p轨道有三个未成对的单电子，则C是N元素；
F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，则F为S元素；
D是主族元素且与E同周期，E能形成红色（或砖红色）的E₂O₃和黑色的EO两种氧化物，则E为Fe元素；
D与B可形成离子化合物，该晶胞中F原子个数为8、D原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，B、D原子个数之比=8：4=2：1，所以该离子化合物中D元素化合价为+2价，且为主族元素，为第IIA族元素，与Fe同一周期，所以D是Ca元素；
（1）E是Fe元素，为26号元素，原子核外有26个电子，其3d、4s能级电子为其价电子，根据构造原理知Fe元素原子基态时的价电子排布式3d⁶4s²，故答案为：3d⁶4s²；
（2）H₂S分子中S原子价层电子对个数是4且含有两个孤电子对，则S原子采用杂化sp³；S的气态氧化物SO₃分子中S原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以为平面正三角形结构，键角为60°，
故答案为：sp³；60°；
（3）氨水中氨气分子和水分子之间形成氢键，氢键导致氢化物的溶解性增强，所以氨气极易溶于水；NH₃•H₂O分子中NH₃与H₂O通过氢键连接，氨水溶液呈碱性，如果氢键为，N-H键断裂产生NH₂^-、H₃⁺O，溶液呈酸性；如果氢键为，O-H断裂产生NH₄⁺、OH^-，溶液呈碱性，故为，b正确，故答案为：与水分子之间形成氢键，且二者都是极性分子；b；
（4）D跟B形成的离子化合物CaF₂，电子式为；晶胞体积=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$=$\frac{\frac{78}{{N}_{A}}×4}{a}$cm³，故答案为：；$\frac{\frac{78}{{N}_{A}}×4}{a}$．

点评本题考查晶胞计算、原子核外电子排布、原子杂化方式、微粒空间构型、氢键等知识点，为高频考点，熟悉价层电子对互斥理论、构造原理、晶胞计算方法等知识点即可解答，难点是晶胞、孤电子对计算方法．

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