Question

【题目】A、B、C、D、E五种元素，原子序数依次递增。A元素的周期数、主族数、原子序数相同；B元素的前六级电离能的数值变化如图所示：

C元素的基态原子核外有六种不同运动状态的价电子；D与B同主族，电负性D＜B；E是第四周期d区元素，血红蛋白中的E元素更易与BC形成配合物E(BC)5。

（1）写出E的基态原子电子排布式________。

（2）A3C＋中，C原子采用_____杂化，离子构型为_____，比较A3C＋与A2C中的键角大小并解释原因_______。

（3）D60分子中每个D原子均采用sp2杂化，则1 molD60分子中π键的数目为____。

（4）A2C有多种晶体结构，其中一种晶体中分子的空间排列方式与金刚石晶体类似，该晶体晶胞中含有____个A2C分子，A2C的配位数为_____，A2C之间的作用力为_____。已知晶胞的棱长为a pm，阿伏加德罗常数为NA，试列式计算此晶体的密度___g·cm－3(用含a、NA的代数式表示)。

（5）E(BC)5中E周围的价电子总数为____，配位原子是_____(填元素符号)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 sp3 三角锥形 H3O＋比H2O的键角大，因为H2O中O原子有2对孤对电子，H3O＋只有1对孤对电子，排斥力较小 30NA 8 4 氢键和范德华力 18 C

【解析】

周期数、主族数、原子序数相同的只有H，由电离能数值变化图可知B最外层有4个电子为ⅣA族元素，C元素的基态原子核外有六种不同运动状态的价电子，说明C元素最外层有6个电子，应为ⅥA；D与B同主族即均为ⅣA族元素，电负性D＜B，则说明B为C元素、D为Si元素，结合A、B、C、D、E的核电荷数递增，可知C为O元素；E是第四周期d区元素，血红蛋白中的E元素更易与BC形成配合物E(BC)5，则E为Fe元素，形成的配合物为Fe(CO)5，据此分析解题。

综合信息可知A～E依次为H、C、O、Si、Fe四种元素。则

(1)E为Fe元素，核电荷数为26，其基态原子电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；

(2)水合氢离子中O原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论知O原子杂化类型为sp3，离子构型为三角锥形；孤电子对间的排斥力大于孤电子对和共用电子对之间的排斥力，H2O中O原子有2对孤对电子，H3O+只有1对孤对电子，排斥力较小，所以H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大；

(3)每个Si原子均采用sp2杂化，即每个Si原子都以一个π键与另一原子结合，一个π键被两个原子共用，故π键数＝NA×60/2＝30NA。

(4)参照教材中金刚石晶胞的结构，由于1个晶胞中含有8个水分子，则一个晶胞的质量＝，＝g·cm－3＝g·cm－3。

(5)在Fe(CO)5中Fe的价电子结构为3s64s2，C原子提供孤对电子，形成5个配位键，则Fe周围的价电子总数为8+2×5=18，配位原子是C。