题目内容
【题目】已知A、B、C、D四种短周期元素,它们的核电荷数依次增大。A、C原子的L能层中都有两对未成对的电子,C、D同主族。E、F都是第四周期元素,E原子核外有4个未成对的电子,F原子除最外能层只有1个电子外,其余各能层均为全充满。根据以上信息填空:
(1)基态D原子中,电子占据的最高能层符号________,该能层具有的原子轨道数为_________。
(2)E2+离子的价层电子排布图是__________,F原子的电子排布式是__________。
(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采用的轨道杂化方式为______,B元素的气态氢化物的VSEPR模型为___________。
(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB-互为等电子体,它们的结构相似,DAB-的电子式为_____________
(5)配合物甲的焰色反应呈紫色,其内界由中心离子E3+与配位体AB-构成,配位数为6,甲的水溶液可以用于实验室中E2+离子的定性检验,检验E2+离子的离子方程式为________________________
(6)某种化合物由D、E、F三种元素组成,其晶胞如图所示,其化学式为_____。
【答案】 M 9 〔Ar〕3d104s1 sp2 四面体形 3Fe2+ + 2〔Fe(CN)6〕3- = Fe3〔Fe(CN)6〕2↓ CuFeS2
【解析】A、B、C、D四种短周期元素,它们的核电荷数依次增大,A原子、C原子的L能层中都有两个未成对的电子,则A原子核外电子排布为1s22s22p2,C原子核外电子排布为1s22s22p4,故A为碳元素、C为氧元素;B原子序数介于C、O之间,则B为氮元素;C、D同主族,则D为S元素;E、F都是第四周期元素,E原子核外有4个未成对电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则E为Fe;F原子除最外能层只有1个电子外,其余各能层均为全充满,F原子核外电子数=2+8+18+1=29,则F为Cu元素。
(1)基态S原子中电子占据的最高能层为第3能层,符号M,该能层有1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道,共有9 个原子轨道,故答案为:M;9;
(2)Fe2+离子的价层电子排布3d6,其价层电子排布图是,F为Cu元素,原子核外有29个电子,原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故答案为:;1s22s22p63s23p63d104s1;
(3)碳元素的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,分子结构式为,中心C原子成3个σ键、没有孤电子对,C原子采取sp2杂化方式;B的气态氢化物为NH3,VSEPR模型为四面体,故答案为:sp2;四面体;
(4)化合物CO2、N2O和阴离子SCN-互为等电子体,它们结构相似,SCN-中C原子与S、N原子之间形成2对共用电子对,SCN-的电子式为,故答案为:;
(5)配合物甲的焰色反应呈紫色,含有K元素,其内界由中心离子Fe3+与配位体CN-构成,配位数为6,甲为K3[Fe(CN)6],甲的水溶液可以用于实验室中Fe2+离子的定性检验,检验Fe2+离子的离子方程式为:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓,故答案为:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓;
(6)晶胞中D(S)原子位于晶胞内部,原子数目为8个,E(Fe)原子6个位于面上、4个位于棱上,E(Fe)原子数目=6×+4×=4,F(Cu)原子位于4个位于面上、1个内部、8个顶点上,原子数目=4×+1+8×=4,晶体中Cu、Fe、S原子数目之比=4:4:8=1:1:2,故该晶体化学式为:CuFeS2,故答案为:CuFeS2。