Question

【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原子、C原子的L能层中都有两个未成对的电子,C、D同主族。E、F都是第4周期元素,E原子核外有4个未成对电子,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是________,

该能层具有的原子轨道数为________。

(2)E2+的价层电子排布图是________,

F原子的核外电子排布式是________。

(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为________,

B元素的气态氢化物的分子模型为________。

(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB-互为等电子体,它们结构相似,DAB-的电子式为________。

(5)某种化合物由D、E、F三种元素组成,其晶胞如图所示,则其化学式为________,该晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直,根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度：d=________g·cm-3。

Answer 1

【答案】(1)M 9 (2) 1s22s22p63s23p63d104s1

(3)sp2 三角锥形 (4)

(5)CuFeS2 [×4]÷[(524×10-10cm)2×(1 030×10-10)cm]=4.32

【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原子核外电子排布式为1s22s22p2, C原子核外电子排布式为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为硫元素;E、F都是第4周期元素,E原子核外有4个未成对电子,原子核外电子排布式为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为铜元素。

(1)基态硫原子中电子占据的最高能层为第3能层,符号为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。

(2)Fe2+的价层电子排布式为3d6,其价层电子排布图是,F为铜元素,原子核外有29个电子,原子的核外电子排布式是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,中心碳原子成3个σ键、没有孤电子对,碳原子采取sp2杂化方式;B的气态氢化物为NH3,为三角锥形结构。

(4)化合物CO2、N2O和阴离子SCN-互为等电子体,它们结构相似,SCN-中碳原子与硫、氮原子之间分别形成2对共用电子对,SCN-的电子式为

(5)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4个位于面上、1个位于内部、8个位于顶点上,原子数目=4×+1+8×=4,晶体中铜、铁、硫原子数目之比=4∶4∶8=1∶1∶2,故该晶体化学式为CuFeS2;晶胞质量=×4,晶胞体积=(524×10-10cm)2×(1 030×10-10)cm,该晶体的密度d=

[×4]÷[(524×10-10cm)2×(1 030×10-10)cm]=4.32 g·cm-3。