Question

［化学——选修3：物质结构与性质］（15分）

已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A原子，C原子的L能层中，都有两个未成对的电子，C、D同主族。E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：

（1）基态D原子中，电子占据的最高能层符号 ，该能层具有的原子轨道数为 ；

（2）E2＋离子的价层电子轨道表示式是 ，F原子的电子排布式是 ；

（3）A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为 ，B元素的气态氢化物的分子模型为 ；

（4）化合物AC2、B2C和阴离子DAB－互为等电子体，它们结构相似，DAB－的电子式为 ；

（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3＋与配位体AB－构成，配位数为6，甲的水溶液可以用于实验室中E2＋离子的定性检验，检验E2＋离子的离子方程式为 ；

（6）某种化合物由D，E，F三种元素组成，其晶胞 如图所示，则其化学式为 ，该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度：d= g/cm3。

Answer 1

（1）M (1分) 9 (1分) （2） (1分)

1s22s22p63s23p63d104s1 (或[Ar]3d104s1) (1分) （3） sp2 (2分) 三角锥型 (1分)

（4） (2分) （5）3Fe2＋+2Fe(CN)63 －＝Fe3[Fe(CN)6]2↓ (2分) （6）CuFeS2 (2分)

(2分，列式1分，计算结果1分)

【解析】

试题分析：已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A原子，C原子的L能层中，都有两个未成对的电子，则二者分别属于第ⅣA族和第ⅥA族。C、D同主族，所以D是第三周期元素，则A是碳元素，C是氧元素，所以B是氮元素，D是硫元素。E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，则E是铁元素。F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满，因此F是铜元素。

（1）基态S原子中，电子占据的最高能层符号是M呈，该能层具有能级是spd，则原子轨道数为1+3+5＝9；

（2）根据核外电子排布规律可知Fe2＋离子的价层电子轨道表示式是，铜原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1 (或[Ar]3d104s1)；

（3）A元素的最高价氧化物对应的水化物是碳酸，其中心碳原形成2个碳氧单键，一个碳氧双键，因此碳原子采取的轨道杂化方式为sp2 。氮元素的气态氢化物氨气的分子中氮元素含有1对孤对电子对数，因此分子模型为三角锥型；

（4）化合物CO2、N2O和阴离子SCN－互为等电子体，它们结构相似，则根据CO2的电子式可知SCN－的电子式为；

（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，说明含有钾元素。其内界由中心离子Fe3＋与配位体CN－构成，配位数为6，则甲的化学式为K3 [Fe(CN)6]。铁氰化钾能与亚铜离子反应生成蓝色的铁氰化亚铁沉淀，因此检验Fe2＋离子的离子方程式为3Fe2＋+2Fe(CN)63 －＝Fe3[Fe(CN)6]2↓；

（6）根据晶胞结构可知含有铜原子个数＝8×1/8+4×1/2+1＝4，铁原子个数＝4×1/4+6×1/2＝4，S原子个数是8个，因此其化学式为CuFeS2。该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，该晶体的密度d＝m÷V＝g/cm3。

考点：考查物质结构与性质模块的分析与应用