Question

12．已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A的基态原子中没有成对电子，B的基态原子中有6种不同运动状态的电子，C原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，D原子中有2个未成对电子，E基态原子在同周期中原子半径最大，F原子价电子排布为ns^n-1nPⁿ⁺¹，G基态原子核外所有轨道都处于全满状态且属ds区的元素．
（1）G基态原子价电子排布式3d¹⁰4s²；
（2）B、C、D基态原子第一电离能由大到小的顺序N＞O＞C；
（3）离子化合物CA₅的晶体中含有的化学键有ABD；
A．离子键　  　B．极性键　   　C．非极性键　  　D．配位键       E．金属键
（4）E₂D的熔点比E₂F的熔点高（填“高”或“低”），原因是Na₂O、Na₂S均为离子化合物，阳离子相同，阴离子所带电荷相等，而氧离子半径小于硫离子半径，故Na₂O的晶格能更大，所以Na₂O的熔点更高；
（5）与BD₂互为等电子体的分子有N₂O（要求写一种）；
（6）GF在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．GF晶体结构如图所示，其晶胞边长为x pm，该晶体的密度为$\frac{388}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3（列式表示），a、b位置两粒子之间的距离为$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$xpm（列式表示）．（已知阿伏伽德罗常数为N_A）．

Answer 1

分析 已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A的基态原子中没有成对电子，则A为H元素；B的基态原子中有6种不同运动状态的电子，即原子核外有6个电子，故B为碳元素；C原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，则C为N元素；F原子价电子排布为ns^n-1nPⁿ⁺¹，则n-1=2，可得n=3，故F为S元素；E基态原子在同周期中原子半径最大，处于IA族，结合原子序数可知E为Na；D原子中有2个未成对电子，原子序数小于Na、大于氮，外围电子排布只能为2s²2p4，故D为O元素；G基态原子核外所有轨道都处于全满状态且属ds区的元素，则G为Zn，据此解答．

解答 解：已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A的基态原子中没有成对电子，则A为H元素；B的基态原子中有6种不同运动状态的电子，即原子核外有6个电子，故B为碳元素；C原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，则C为N元素；F原子价电子排布为ns^n-1nPⁿ⁺¹，则n-1=2，可得n=3，故F为S元素；E基态原子在同周期中原子半径最大，处于IA族，结合原子序数可知E为Na；D原子中有2个未成对电子，原子序数小于Na、大于氮，外围电子排布只能为2s²2p4，故D为O元素；G基态原子核外所有轨道都处于全满状态且属ds区的元素，则G为Zn．
（1）G为Zn元素，基态原子价电子排布式为3d¹⁰4s²，故答案为：3d¹⁰4s²；
（2）同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（3）离子化合物NH₄H由H^-、NH₄⁺构成，含有离子键，NH₄⁺中含有极性键、配位键，故答案为：ABD；
（4）Na₂O、Na₂S均为离子化合物，阳离子相同，阴离子所带电荷相等，而氧离子半径小于硫离子半径，故Na₂O的晶格能更大，所以Na₂O的熔点更高，
故答案为：高；Na₂O、Na₂S均为离子化合物，阳离子相同，阴离子所带电荷相等，而氧离子半径小于硫离子半径，故Na₂O的晶格能更大，所以Na₂O的熔点更高；
（5）与CO₂互为等电子体的分子有N₂O等，故答案为：N₂O；
（6）ZnS晶体结构如图所示，晶胞中Zn、S原子数目均为4，故晶胞质量为4×$\frac{97}{{N}_{A}}$g，其晶胞边长为x pm，该晶体的密度为4×$\frac{97}{{N}_{A}}$g÷（x×10^-10 cm）³=$\frac{388}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3，a、b位置两粒子处于晶胞体对角线上，过黑色球、面心白色球平衡侧面的平面将体对角线四等份，a、b距离为体对角线的$\frac{1}{4}$，故a、b之间的距离为$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$x pm，
故答案为：$\frac{388}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-10}）^{3}}$；$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$x．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、化学键、等电子体、熔沸点比较、晶胞计算等，是对学生综合能力的考查，（6）中计算为易错点、难点，需要学生具备一定空间想象与数学计算能力．