Question

有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色（或砖红色）的E₂O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物其晶胞结构如右图所示．请回答下列问题．
（1）E元素原子基态时的价电子排布式为

 

；
（2）A₂F分子中F原子的杂化类型是

 

；
（3）C元素与氧形成的离子CO₂^-的立体构型是

 

；写出一种与CO₂^-互为等电子体的分子的分子式

 

；
（4）将E单质的粉末加入CA₃的浓溶液中，通入O₂，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是

 

；
（5）从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为

 

；若离子化合物晶体的密度为ag?cm^-3，则晶胞的体积是

 

（写出表达式即可）．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B是电负性最大的元素，则B为F元素；C的2p轨道中有三个未成对的单电子，则C原子核外电子排布为1s²2s²2p³，则C为N元素；F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，则F原子核外电子数为9+7=16，则F为S元素；E能形成红色（或砖红色）的E₂O和黑色的EO两种氧化物，则E为Cu元素；D与B可形成离子化合物，根据晶胞结构可知，晶胞中F原子数目为8，D原子数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4，故化学式为DF₂，D为+2价，D是主族元素且与E同周期，处于第四周期，则D为Ca元素，据此解答．

解答： 解：有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B是电负性最大的元素，则B为F元素；C的2p轨道中有三个未成对的单电子，则C原子核外电子排布为1s²2s²2p³，则C为N元素；F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，则F原子核外电子数为9+7=16，则F为S元素；E能形成红色（或砖红色）的E₂O和黑色的EO两种氧化物，则E为Cu元素；D与B可形成离子化合物，根据晶胞结构可知，晶胞中F原子数目为8，D原子数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4，故化学式为DF₂，D为+2价，D是主族元素且与E同周期，处于第四周期，则D为Ca元素，综上所述：A为氢、B为氟、C为氮、D为钙、E为铜、F为硫，
（1）E为Cu元素，原子核外电子数为29，基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，价电子排布式为：3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
（2）H₂S分子中S原子的价层电子对数=2+

6-1×2

2

=4，S原子采取sp³杂化，故答案为：sp³；
（3）NO₂^-离子中心N原子孤电子对=

5+1-2×2

2

=1，价层电子对数=2+1=3，故NO₂^-离子的立体构型是V形，与NO₂^-互为等电子体的分子的分子式为臭氧或二氧化硫，
故答案为：V形；O₃或SO₂；
（4）将Cu单质的粉末加入NH₃的浓溶液中，通入O₂，充分反应后溶液呈深蓝色，说明得到四氨合铜络离子，还应生成氢氧根离子与水，该反应的离子方程式是2Cu+8NH₃?H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O，
故答案为：2Cu+8NH₃?H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O；  O₃或SO₂（2分）
（5）从图中可以看出，晶胞中含有Ca的离子个数为8×

1

8

+6×

1

2

=4，含有F的离子个数为8，二者比值为1：2，则化学式为CaF₂，晶胞中：ρ=

m

V

=

78×4

6.02×1023 V

=ag?cm^-3，则V=

4×78g?mol-1

ag?cm-3×6.02×1023mol-1

，故答案为：CaF₂；

4×78g?mol-1

ag?cm-3×6.02×1023mol-1

．

点评：本题以元素推断为载体，综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、杂化理论与分子结构、氢键、晶胞计算等，难度中等，（4）注意利用均摊法进行晶胞计算．