Question

【题目】原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期。自然界存在多种A的化合物，B原子核外电子由6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的M能层没有空轨道且只有2个未成对电子。请回答下列问题：

（1）A与B元素形成的B2A2种含有的σ键、π键数目之比为________。

（2）B元素的一种单质晶体结构如图1所示，理论上12g该晶体中有________个六元环；图2位在元素周期表中与B相邻的元素位置关系，B、G形成的晶胞结构如图3所示（其中“●”为B元素原子，“〇”为G元素原子），图中“●”点构成的堆积方式与图４中_____（填序号）所表示的堆积方式相同；图３的结构中，设晶胞边长为ａ cm,B原子直径为bcm，G原子直径为c cm，则该晶胞的空间利用率为_______（用含a、b、c的式子表示）。

（3）请说出E的氟化物（EF3）和F的氢化物（FH3）能发生反应的原因，并写出反应的化学方程式_____（用化学式表示）。

（4）元素C的含氧酸中，酸性最强的是_________（写化学式），该酸根离子的立体构型为________。

（5）基态D原子的核外电子排布式为[Ar]_______；D形成的配合物D(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=______；由D一铝合金为原料可制得一种历史悠久、应用广泛的催化剂，其催化的i实例为：化合物b中进行sp3杂化的原子有__________（填元素符号）。

Answer 1

【答案】 3:2 0.5NA Ⅳ BF3为中B提供空轨道，NH3中N提供孤电子对，两者以配位键结合方程式NH3+BF3=F3BNH3 HClO4 正四面体 3d84s2 4 C、N、O

【解析】自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为碳元素；D的M能层没有空轨道且只有2个未成对电子，则D的核外电子排布式为[Ar]3d84s2 ，即D为28号元素Ni，；结合原子序数可知，C只能处于第三周期，B与C可形成正四面体型分子，则C为氯元素；

(1)H与C元素形成的C2H2的结构式为，单键均为σ键，碳碳叁键中有一个σ键和二个π键，则含有的σ键、π键数目之比为3:2；

(2)如图1所示晶体中每个碳原子平衡被3个六元环占用，则一个六元环占用碳原子数为6×=2，12g碳的物质的量为1mol，理论上该晶体中有=0.5NA ；图2为在元素周期表中与B相邻的元素位置关系，则E为B元素，F为N元素，G为Si元素；B、G形成的晶胞结构如图3所示，图中“●”点构成的堆积方式与图４中Ⅳ所表示的堆积方式相同，均为面心立方最密堆积；一个晶胞中含碳原子数为8×+6×=4，Si原子为4，晶胞边长为ａ，则晶胞的体积为a3，碳和硅原子的总体积为4×π[+]=π(b3+c3)，该晶胞的空间利用率为；

(3)因为BF3为中B提供空轨道，NH3中N提供孤电子对，两者以配位键结合，故BF3和NH3能发生化学反应，此反应的方程式NH3+BF3=F3BNH3；

(4)氯的含氧酸中，酸性最强的是HClO4，高氯酸根离子中心氯原子形成的σ键为4，孤对电子数为=0，则Cl为sp3杂化，立体构型为正四面体；

(5)基态Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2 ；中心原子是Ni原子，其价电子数是10，每个配体提供的电子数是2，10+2n=18，n=4；中进行sp3杂化的原子有C、N、O，其中除苯环上的6个C原子外其余3个C原子均为sp3杂化。