Question

已知A、B、C、D、M、W六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期。其中A、D原子的最外层电子数均等于其周期序数，且D原子的电子层数是A的3倍；B原子核外电子有6种不同的运动状态，且S轨道电子数是P轨道电子数的两倍；C原子L层上有2对成对电子。M和W均有“生物金属”之称，M⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同；W处于周期表中第8列。请回答下列问题：
（1）l mol B₂A₂分子中含σ键的数目是             。
（2）BC ₂在高温高压下所形成的晶体其晶胞（晶体中最基本的重复单元）如图所示。则该晶体的类型属于         晶体（选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”）；该晶体中B原子轨道的杂化类型为                。

（3）“生物金属”M内部原子的堆积方式与铜相同，都是面心立方堆积方式，如图。若该晶胞的密度为ρ g/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，M原子的摩尔质量为Mr g/mol，则该晶胞的“边长”为      cm。

（4）“生物金属”W元素应用广泛，如人体内W元素的含量偏低，则会影响O₂在体内的正常运输。已知W²⁺与KCN溶液反应得W（CN）₂沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物，其配离子结构如图所示。

①W元素基态原子价电子排布式为                   。
②CN^—与       （一种单质分子）互为等电子体。
（5）光谱证实单质D与强碱溶液反应有[D(OH)₄]^—生成，则[D(OH)₄]^—中存在          。
a．极性键        b．配位键        c．σ键        d．π键

Answer 1

（1）3 N_A（或1.806×10²⁴）（2）原子  sp³杂化（3）
（4）①3d ⁶4s²  ②N₂（5）abc

试题分析：A、B、C、D、M、W六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期，B原子核外电子有6种不同的运动状态，S轨道电子数是P轨道电子数的两倍，则B原子核外有6个电子，则B为碳元素；C原子L层上有2对成对电子，则C原子电子排布式为1s²2s²2p⁴，所以C为氧元素；原子序数A＜B，B为碳元素，A原子的最外层电子数等于其周期序数，则A为氢元素；D原子的最外层电子数等于其周期序数，D原子的电子层数是A的3倍，D为铝元素,M⁴⁺离子和氩原子的核外电子排布相同，M为钛元素，W处于周期表中第8列，W为铁元素；综上所述，A为氢元素，B为碳元素，C为氧元素，D为铝元素, M为钛元素，W为铁元素。（1）B₂A₂分子为C₂H₂，结构式为H- C≡ C-H，一个乙炔共有 2个单键和一个三键 ，单键都是σ键， 而三键中只有1个σ键，另外2个是π键， 因此一个乙炔分子有3个σ键，1 mol乙炔含3 mol σ键 数目为3N_A；（2）BD₂是CO₂，由晶体结构图可知，CO₂在高温高压下形成空间网状结构，大球为碳原子，小球为氧原子，每个碳原子周围有4个氧原子，每个氧原子周围有2个碳原子，晶体中不存在CO₂分子，故在高温高压下所形成的晶体为原子晶体，该晶体中C原子轨道的杂化数为4，碳原子采取sp³杂化；（3）该晶胞中钛原子个数=8×1/8+6×1/2=4，每个晶胞的质量为4Mr/N_A，晶胞的密度为ρ g/cm³，则晶胞的体积为4Mr/N_Aρ，晶胞的边长为；（4）①W为铁元素基态原子价电子排布式为3d ⁶4s²，②一个CN^—含有14个电子，与其互为等电子体的一种单质分子为等电子体N₂；（5）D为铝元素，光谱证实单质D与强碱溶液反应有[Al（OH）₄]^-生成，[Al（OH）₄]^-中氧原子与氢原子之间为共价键，是单键，属于δ键，铝离子与氢氧根离子之间形成配位键，配位键也属于共价键。所以，[Al（OH）₄]^-中存在共价键、配位键、δ键；选：abc．