Question

【题目】A，B，C，D，E，F为原子序数依次增大的短周期主族元素．A、F原子的最外层电子数均等于其周期序数，F原子的电子层数是A的3倍；B原子核外电子分处3个不同能级且每个能级上的电子数相同；A与C形成的分子为三角锥形；D原子p轨道上成对的电子总数等于未成对的电子总数；E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对，E电负性小于F．
（1）A，C形成的分子极易溶于水，与该分子互为等电子体的阳离子为 ．
（2）比较E、F的第一电离能：E（填“＞”或“＜”）F．
（3）BD2在高温高压下所形成的晶胞如图所示．该晶体的类型属于（填“分子”“原子”“离子”或“金属”）晶体，该晶体中B原子的杂化形式为 ．
（4）单质F与强碱溶液反应有[F（OH）4]﹣生成，则[F（OH）4]﹣中存在（填字母）． a．共价键 b．非极性键 c．配位键 d．σ键 e．π键
（5）Cu晶体是面心立方体，立方体的每个面5个Cu原子紧密堆砌，已知每个Cu原子的质量为a g，Cu原子半径为d cm，求该晶体的密度为gcm﹣3 ． （用含a、d的代数式表示）

Answer 1

【答案】
（1）H3O+
（2）＞
（3）原子晶体；sp3
（4）acd
（5）
【解析】解：A，B，C，D，E，F为原子序数依次增大的短周期主族元素，A，F原子的最外层电子数均等于其周期序数，F原子的电子层数是A的3倍，则A为氢元素，F为铝元素，B原子核外电子分处3个不同能级且每个能级上的电子数相同，则B的核外电子排布为1s22s22p2 ， B为碳元素，A与C形成的分子为三角锥形，且C的原子序数介于B与F之间，所以C为氮元素，D原子p轨道上成对的电子总数等于未成对的电子总数，即p轨道上有4个电子，由于D的原子序数小于F，所以D的核外电子排布为1s22s22p4 ， 所以D为氧元素，E原子核外每个原子轨道上的电子都已成对，E电负性小于F，且原子序数小于F，所以E为镁元素，（1）A、C形成的分子极易溶于水，其分子式为NH3 ， 根据等电子体原理，价电子和原子数要分别相等，可以写出与其互为等电子体的阳离子为：H3O+ ， 所以答案是：H3O+；（2）Mg、Al元素都是第二周期金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但Mg元素原子3S能级是充满状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能Mg＞Al，所以答案是：＞；（3）根据CO2在高温高压下所形成的晶胞的结构图可知，该晶体是由碳原子与氧原子直接构成，碳原子与氧原子之间通过共价键作用，所以这种晶体为原子晶体，每个碳原子周围连有四个C﹣O键，所以C原子的轨道杂化方式为sp3 ， 所以答案是：原子晶体，sp3；（4）在[Al（OH）4]﹣中，氢氧根离子与铝离子之间以配位键作用，在氢氧根内部存在着极性共价键，这些共价键都是单键，也就是都是σ键，据此判断acd正确，所以答案是：acd；（5）铜晶胞是面心立方，所以每个铜晶胞中含有的原子个数=8× +6× =4，立方体的每个面5个Cu原子紧密堆砌，Cu，原子半径为d cm，所以立方体的面对角线长度为4dcm，所以晶胞的边长为 ×4dcm= dcm，所以晶体的密度 g/cm3= g/cm3 ， 所以答案是： ．