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【题目】【化学—选修3:物质结构与性质】
已知A、B、C、D、E、F是周期表前四周期的元素,原子序数依次增大。A的基态原子2p能级有2个单电子;C占整个地壳质量的48.6%,是地壳中含量最多的元素;E的单质常温常压下为黄绿色气体,化学性质十分活泼,具有毒性;F位于ds区,最外能层有单电子, 是唯一的能大量天然产出的金属;D与F不同周期,但最外能层电子数相等。
(1)写出基态F原子的价电子排布式__________
(2)A、B、C三种元素第一电离能由大到小顺序为__________________(用元素符号表示)
(3)A、C两元素形成的化合物AC2的分子空间构型__________________,AC2中心原子的杂化方式__________,与AC2互为等电子体的粒子的化学式_________,___________(分子和离子各写一种)。
(4)D、E形成的一种离子化合物,在晶胞结构图中黑球表示E的位置,白球表示D的位置,已知该晶胞的边长为ncm,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞的密度ρ=____g/cm3(用含a、NA的计算式表示)。
【答案】 3d104s1 N >O> C 直线型 SP CS2 N2O SCN- OCN- NO2+ 或BO2— (任写1个)
【解析】A、B、C、D、E、F是周期表前四周期的元素,原子序数依次增大;A的基态原子2p能级有2个单电子,则A是C元素;C占整个地壳质量的48.6%,是地壳中含量最多的元素,则C是O元素;则B为N元素;E的单质常温常压下为黄绿色气体,化学性质十分活泼,具有毒性,则E为Cl元素;F位于ds区,最外能层有单电子, 是唯一的能大量天然产出的金属,则F为Cu元素;D与F不同周期,但最外能层电子数相等,原子序数又比E、F小,则D为Na元素。则:
(1)基态Cu原子的价电子排布式为:3d104s1;(2)A、B、C三种元素分别是C、N、O元素,同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素,所以这三种元素第一电离能由大到小顺序为:N>C>O;(3)CO2的分子空间构型为直线型,CO2中中心原子碳原子的孤对电子对数是,即碳原子是sp杂化,原子数和价电子数分别都相等的粒子互为等电子体,则与CO2互为等电子体的粒子的化学式有N2O、OCN- 、NO2+ 、BO2—、SCN-等;(4)D为Na元素,E为Cl元素,该晶体是氯化钠,一个晶胞含有四个钠原子,四个氯原子,根据密度公式。