题目内容
【题目】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示):
(1)E的价电子排布式是_____,A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序_____。
(2)B的氯化物的熔点远高于C的氯化物的熔点,理由是__________;
(3)D的低价氧化物分子的空间构型是_______。
(4)A、E形成某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为_______________;(每个球均表示1个原子,白球为A,黑球为E) 若相邻A原子和E原子间的距离为a nm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为_____________g/cm3(用含a、NA的符号表示)。
【答案】3d104s1 Al<Mg<S<N MgCl2为离子晶体而A1C13为分子晶体 V形 Cu3N
【解析】
A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。A原子核外有三个未成对电子,则A为氮(N);A与B可形成离子化合物B3A2,则B为镁(Mg);C元素是地壳中含量最高的金属元素,则C为铝(Al);D原子核外的M层中有两对成对电子,则D为硫(S);E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满,则E为铜(Cu)。
由以上分析可知,A、B、C、D、E分别为N、Mg、Al、S、Cu。
(1)E为铜,其位于第四周期第ⅠB族,价电子排布式是3d104s1,A、B、C、D分别为N、Mg、Al、S,总的来说,非金属性越强,第一电离能越大,但由于Mg的3s轨道半充满,所以第一电离能大于Al,从而得出第一电离能由小到大的顺序为Al<Mg<S<N。答案为:3d104s1;Al<Mg<S<N;
(2)MgCl2由离子构成,微粒间作用力为离子键,AlCl3由分子构成,微粒间作用力为范德华力,MgCl2的熔点远高于AlCl3的熔点,理由是MgCl2为离子晶体而A1C13为分子晶体。答案为:MgCl2为离子晶体而A1Cl3为分子晶体;
(3)D的低价氧化物为SO2,S的价层电子对数为3,分子的空间构型是V形。答案为:V形;
(4)在Cu、N形成晶体的晶胞结构中,含N原子个数为8×=1,含Cu原子个数为12×=3,则其化学式为Cu3N;若相邻N原子和Cu原子间的距离为a nm,则晶胞参数为2 a nm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为=g/cm3。答案为:。