题目内容

【题目】A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增。已知:①F的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②E原子价电子(外围电子)排布为msnmpn-1;③D原子最外层电子数为偶数;④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4。

请回答下列问题:

(1)下列叙述正确的是________(填序号)。

A.金属键的强弱:D>E

B.基态原子第一电离能:D>E

C.五种元素中,电负性最大的元素是E

D.晶格能:NaCl<DCl2

(2)F基态原子的核外电子排布式为_____;与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素为_____(填元素符号)。

(3)E单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知E的原子半径为d,NA代表阿伏加德罗常数,E的相对原子质量为Mr,则一个晶胞中E原子的数目为________,该晶体的密度为_______________ (用字母表示)。

【答案】BD 1s22s22p63s23p63d104s1 Cr 4 Mr/(4×21/2 d3NA)

【解析】

A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增。除F元素外,其余的均为短周期主族元素。①F的原子序数为29,则F为铜元素;④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4,则A核外电子排布式为1s22s22p2,则A为碳元素;C核外电子排布式为1s22s22p4,则C为氧元素,B元素原子序数介于碳元素与氧元素之间,则B为氮元素;②E原子价电子(外围电子)排布为msnmpn-1,s能级容纳2个电子,则E外围电子排布为ms2mp1,原子序数大于氧元素,则E为铝元素;③D原子最外层电子数为偶数,D原子序数介于氧元素与铝元素之间,则D为镁元素。据此结合元素周期律和晶胞的相关知识分析解答。

根据上述分析,A为碳元素,B为氮元素,C为氧元素,D为镁元素,E为铝元素,F为铜元素。

(1)A.D为镁元素,E为铝元素,铝离子半径小于镁离子半径,且铝的价电子数目大于镁,所以金属键D<E,故A错误;B.同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素,所以D>E,故B正确;C.非金属性越强,电负性越大,五种元素中,电负性最大的元素是O(C),故C错误;D.离子半径钠离子大于镁离子,且钠离子电荷数小于镁离子,氯化镁中离子键更强,晶格能:NaCl<MgCl2,故D正确;故选BD;

(2)F为铜元素,核内质子数为29,核外电子数为29,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1;与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素,价层电子排布为3d54s1,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,是Cr元素,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;Cr;

(3)晶胞中Al原子数目为:8×+6×=4;该晶胞的质量m=4×,根据丙图可知,晶胞的面对角线为4d,则晶胞的棱长=×4d,晶胞的体积V=(4×d×)3=16d3,晶胞密度ρ==,故答案为:4;。

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②反应器中NH3还原NO2的化学方程式:________________________;

③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:_____________________________;

④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol 1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是_________________;

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③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:______________________15NNO+___H2O

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