Question

8．有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素．A是宇宙中最丰富的元素．D原子核外有1个未成对电子，D⁺比E原子少一个电子层，E原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态．G原子的2p轨道有2个未成对电子，M的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与G的原子序数相差8．L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的．R是由M、L形成的化合物，其晶胞结构如图所示．请回答下列问题：
（1）E元素的电负性＞M元素的电负性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能小（填“大”或“小”）．
（3）E^-的最外层共有8种不同运动状态的电子，最外层电子分属2个能级．M₂E₂广泛用于橡胶工业，在该化合物分子中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构．则在M₂E₂分子中M原子的杂化类型是sp³，M₂E₂是极性分子（填“极性”或“非极性”）．
（4）M和G形成的一种化合物分子式为MG₂，该分子的VSEPR模型为平面三角形，分子的空间构形为V形．
（5）L的价电子排布式为3d¹⁰4s²，该元素位于周期表中ⅡB族．
（6）R的化学式为ZnS（用元素符号表示），属于离子晶体．已知R晶体的密度为ρ g•cm^-3，则该晶胞的边长a=$\root{3}{\frac{348}{ρ{N}_{A}}}$ cm，（阿伏加德罗常数用N_A表示）．

Answer 1

分析 有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素，A是宇宙中最丰富的元素，A为氢元素；E原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态，则E为Cl；D原子核外有1个未成对电子，D⁺比E原子少一个电子层，则D为Na；G原子的2p轨道有2个未成对电子，原子核外电子排布为1s²2s²2p⁴，故G为O元素；M的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与G的原子序数相差8，则M为S元素．L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的，则L为Zn，据此解答．

解答 解：有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素，A是宇宙中最丰富的元素，A为氢元素；E原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态，则E为Cl；D原子核外有1个未成对电子，D⁺比E原子少一个电子层，则D为Na；G原子的2p轨道有2个未成对电子，原子核外电子排布为1s²2s²2p⁴，故G为O元素；M的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与G的原子序数相差8，则M为S元素．L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的，则L为Zn．
（1）同主族自上而下电负性减小，故元素的电负性G（O）＞M（S），故答案为：＞；
（2）G为氧元素，它同周期前一族相邻元素为N元素，N原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，故氧元素第一电离能比氮元素的小，
故答案为：小；
（3）Cl^-的最外层共有8个电子，有8种不同运动状态的电子，最外层电子分属3s、3p 2个能级．S₂Cl₂广泛用于橡胶工业，在该化合物分子中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构，则结构式为Cl-S-S-Cl，则在S₂Cl₂分子中S原子的杂化类型是sp³，不是对称结构，属于极性分子，
故答案为：8；2；sp³；极性；
（4）SO₂分子中S原子价层电子对数为2+$\frac{6-2×2}{2}$=3，VSEPR模型为平面三角形，分子的空间构形为V形，
故答案为：平面三角形；V形；
（5）L为Zn，价电子排布式为3d¹⁰4s²，该元素位于周期表中ⅡB族，
故答案为：3d¹⁰4s²；ⅡB；
（6）R是由S、Zn形成的化合物，晶胞中黑色球数目为4，灰色球数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故化学式为ZnS，属于离子晶体，晶胞质量为4×$\frac{87}{{N}_{A}}$g，晶体的密度为ρ g•cm^-3，则该晶胞的体积为$\frac{4×\frac{87}{{N}_{A}}}{ρg/c{m}^{3}}$=$\frac{348}{{ρN}_{A}}$cm³，故晶胞边长为$\root{3}{\frac{348}{ρ{N}_{A}}}$cm，
故答案为：ZnS；离子；$\root{3}{\frac{348}{ρ{N}_{A}}}$．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及原子核外电子排布、电负性、电离能、杂化方式、空间构型、晶胞计算等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．