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，其晶胞结构如图所示．请回答下列问题：
（1）E⁺离子基态时的电子排布式为

 

；
（2）A₂F的分子空间构型为

 

；FO₃分子中F原子的杂化方式

 

；
（3）CA₃极易溶于水，其原因主要是

 

；
（4）从图中可以看出，D 与B形成的离子化合物的化学式为

 

（用元素符号表示），该离子晶体的密度为ag?cm^-3，则晶胞的体积是

 

（写出表达式即可，不用化简）；
（5）已知E单质的晶体为面心立方最密堆积（在晶胞的顶点和面心均含有一个E原子），则E的晶体中E原子的配位数为

 

．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,晶胞的计算

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，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，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，
（1）E为Cu元素，Cu⁺离子基态时电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（2）H₂S分子中S原子的价层电子对数=2+

6-2

2

=4，S原子采取sp³杂化，S的氧化物SO₃分子中S原子价层电子对数=3+

6-2×3

2

=3，S原子没有孤对电子，故SO₃为平面正三角形，
故答案为：sp³；平面正三角形；
（3）NH₃极易溶于水，其原因主要是NH₃与水分子间形成氢键，
故答案为：NH₃与水分子间形成氢键；
（4）D与F元素可形成离子化合物，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，故该离子化合物化学式为CaF₂，晶胞的密度为ag?cm^-3，晶胞的质量为

4×78g/mol

NAmol-1

，故晶胞的体积为

4×78g/mol NAmol-1

a g?cm-3

=

4×78

a×NA

cm³，
故答案为：CaF₂；

4×78

a×NA

cm³；
（5）Cu单质的晶体为面心立方最密堆积，以顶点Cu原子研究，与之最近的Cu原子处于面心上，每个顶点为12个面共用，故Cu的配位数为12，
故答案为：12．

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．