Question

【题目】现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期。B元素含有3个能级，且毎个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：

（1）请写出D基态的价层电子排布图___________________。

（2）下列说法错误的是___________。

A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO2＞CO2

B.电负性顺序：C＜N＜O＜F

C.N2与CO为等电子体，结构相似，化学性质相似

D.稳定性：H2O＞H2S，原因是水分子间存在氢键

（3）某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为＋1)结合形成下图所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式是________________________。

（4）己知(BC)2是直线性分子，并有对称性，且分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构，则(BC)2中σ键和π键的个数比为________________。

（5）C元素最高价含氧酸与硫酸酸性强度相近，原因是__________________。

（6） B单质的一种的晶体结构如图所示，则—个晶胞中所含B原子数为____；其中原子坐标参数a为（0，0，0)，b为(1/2，1/2，0)，则c点原子的坐标参数为_______。

（7）D与F形成离子个数比为1：1的化合物，晶胞与NaCl类似，D离子的配位数是____；设D离子的半径为apm，F离子的半径为bpm，求该晶胞的空间利用率为___________。(列出计算式即可)

Answer 1

【答案】 ACD sp 2 、sp 3 3:4 HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同，所以酸性强度相近 8 (1,1/2,1/2) 8

【解析】B元素含有3个能级，且毎个能级所含的电子数相同，可知B的电子排布式1s22s22p2，所以B为C元素； D的原子核外有8个运动状态不同的电子，因为原子中每个电子的运动状态都是不同的，所以D核外有8个电子，D为O元素；则C为N元素；E元素的基态原子有4个未成对电子，则其电子排布式为〔Ar〕3d44s2或者〔Ar〕3d64s2，前者不符合半充满规律，所以为后者，为Fe元素，即E为26号元素Fe，F与Fe同周期且原子序数相差3，则F为23号元素或者29号元素，23号元素处于第四周期第ⅤB族，而Fe为第Ⅷ族，两者族不相邻，所以F只能为29号元素Cu，Cu处于第四周期ⅠB族，与F e 相邻族。

（1）O原子的价层电子为核外第二层，含有6个电子，其电子排布图为：

（2）A：SiO2为原子晶体，熔沸点高；CO2为分子晶体，熔沸点较低，所以沸点：SiO2＞CO2，与相对分子质量的大小无关，而是与晶体的结构有关，A 错误。B：C、N、O、F的非金属性逐渐增大，电负性依次增大，B正确。C：N2与CO均为双原子分子，都含有14个电子，为等电子体，结构相似，化学性质不相似，CO具有较强的还原性，而N2性质很稳定，C 错误。D：O的非金属大于S的非金属性，所以H2O比H2S稳定，与氢键无关，D错误。故答案为ACD

（3）该分子中有两种碳原子，一种是不饱和碳原子，形成的σ键有3个，故该类碳原子的杂化方式为sp2，另一类碳原子为饱和的碳原子，形成的σ键有4个，故该类碳原子的杂化方式为sp3，所以答案为：sp2、sp3。

（4）(BC)2的分子式为(CN)2，为直线分子且对称和满足8电子稳定结构，则其结构为N≡C-C≡N，单键为σ键，一个叁键中含有1个σ键和2个π键，所以σ键和π键个数必为3:4

（5）C的最高价含氧酸为HNO3 ，其结构为HO-NO2 ，H2SO4 的结构为，两种酸的非羟基氧原子数目相同，所以两者的酸性相近。答案为：HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同，所以酸性强度相近

（6）B为碳原子，有8个碳原子位于正方体的顶点，6个碳原子位于面心，还有4个碳原子位于正方体内，故一个晶胞中实际含有的碳原子数为8×1/8+6×1/2+4=8个；a原子处于顶点，b原子处于下底面面心，c原子处于右侧面面心，故其原子坐标参数为(1,1/2,1/2)

（7）NaCl晶体中，每个离子的配位数均为8， 故D离子的配位数为8；设晶包边长为x，D 、F离子半径分别为a、b，x=2(a+b)，晶包中含有4个D 离子和4个F离子，晶包的体积为[2(a+b)]3，8个离子的体积为4×4π(a3+b3)/3，所以空间利用率为｛4×4π(a3+b3)/3｝÷[2(a+b)]3=2π(a3+b3)/3(a+b)3