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.其晶胞结构如图所示.请回答下列问题．(1)A2F分子中F原子的杂化类型是sp3.F的氧化物FO3分子空间构型为平面正三角� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．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，其晶胞结构如图所示，请回答下列问题．
（1）A₂F分子中F原子的杂化类型是sp³，F的氧化物FO₃分子空间构型为平面正三角形．
（2）从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物；该离子化合物晶体密度为ag•cm^-3，则晶胞的体积是$\frac{4×78g•mo{l}^{-1}}{ag•c{m}^{-3}×{N}_{A}mo{l}^{-1}}$（写出表达式即可）．
（3）E晶体中每个E原子周围距离最近的E原子数目为12，空间利用率为$\frac{\sqrt{2}}{6}$π．

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×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=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×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=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）H₂S分子中S原子的价层电子对数=2+$\frac{6-1×2}{2}$=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+$\frac{6-2×3}{2}$=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；
（2）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×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=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$\frac{4×78g•mo{l}^{-1}}{N{\;}_{A}mo{l}^{-1}}$，故晶胞的体积为$\frac{\frac{4×78g•mol{\;}^{-1}}{N{\;}_{A}mol{\;}^{-1}}}{ag•cm{\;}^{-3}}$=$\frac{4×78g•mo{l}^{-1}}{ag•c{m}^{-3}×{N}_{A}mo{l}^{-1}}$，
故答案为：$\frac{4×78g•mo{l}^{-1}}{ag•c{m}^{-3}×{N}_{A}mo{l}^{-1}}$；
（3）E为Cu元素，金属铜采用面心立方最密堆积（在晶胞的顶点和面心均含有一个Cu原子），铜的晶胞中，每个铜原子周围距离最近的铜原子分布在同一层上四个角，加上下面4个面中心四个，和上面4个面对应的4个，总共12个；
设铜原子的比较为r，则晶胞的棱长为：$\frac{\sqrt{2}}{2}$×4r=2$\sqrt{2}$r，晶胞的体积为：（2$\sqrt{2}$r）³=16$\sqrt{2}$r³，每个铜原子的体积为：$\frac{4}{3}$πr³，每个晶胞中含有4个铜原子，则4铜原子的体积为：$\frac{4}{3}$πr³×4=$\frac{16}{3}$πr³，所以铜晶胞中空间利用率=$\frac{球的体积}{球的体积}$×100%=$\frac{\frac{16}{3}πr{{\;}^{3}}^{\;}}{16\sqrt{2}{r}^{3}}$×100%=$\frac{\sqrt{2}}{6}$π，
故答案为：12；=$\frac{\sqrt{2}}{6}$π．

点评本题考查了杂化轨道、分子空间构型、晶胞的计算、晶体结构的分析等知识，题目难度稍大，涉及的知识点较多，充分考查了学生对所学知识的掌握情况．

练习册系列答案

	A．	构成分子晶体的微粒中一定含有共价键
	B．	在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔沸点越高
	C．	某分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大
	D．	分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键，所以其熔、沸点一般较低

3．常温下，H₃PO₄与NaOH溶液反应的体系中，含磷各物种的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH 的关系如图所示[已知Ca₃（PO₄）₂难溶于水]．下列有关说法不正确的是（　　）

	A．	H₃PO₄的Ka₃=10^-12.2，HPO₄^2-的水解平衡常数为10^-6.8
	B．	Na₂HPO₄ 溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl₂ 溶液，溶液则显酸性
	C．	为获得尽可能纯的NaH₂PO₄，pH应控制在4～5.5左右
	D．	pH=13时，溶液中各微粒浓度大小关系为：c（Na⁺）＞c（HPO₄^2-）＞c（PO₄^3-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

10．

一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示，图中有机废水中有机物可用C₆H₁₀O₅表示．下列有关说法正确的是（　　）

	A．	b电极为该电池的负极
	B．	b电极附近溶液的pH减小
	C．	a电极反应式：C₆H₁₀O₅-24e^-+7H₂O═6CO₂↑+24H⁺
	D．	中间室：Na⁺移向左室，Cl^-移向右室