题目内容

20．现有六种元素，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大．请根据下列相关信息，回答问题．
A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1
B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期
C原子核外所有p轨道全满或半满
D元素的主族序数与周期数的差为4
E是前四周期中电负性最小的元素
F在周期表的第七列
（1）A基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形形．
（2）某同学根据上述信息，所画的B电子排布图如图，违背了泡利不相容泡利原理．
（3）F位于第三周期第ⅦB族d区，其基态原子有25种运动状态．
（4）CD3中心原子的杂化方式为sp3，用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为三角锥形，检验E元素的方法是焰色反应．
（5）若某金属单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示．则晶胞中该原子的配位数为12，该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的面心立方堆积．若已知该金属的原子半径为d cm，NA代表阿伏加德罗常数，金属的相对原子质量为M，则该晶体的密度为$\frac{M}{4\sqrt{2}{d}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3（用字母表示）．

分析 A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，A元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s22s22p3，即A为N；B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期，则其电子排布为1s22s22p63s2，故B为Mg；C原子核外所有p轨道全满或半满，结合原子序数可知，价电子为3s23p3符合题意，即C为P；D元素的主族序数与周期数的差为4，原子序数大于P，则D为第三周期第ⅦA族元素，即D为Cl；E是前四周期中电负性最小的元素，则E为K；F在周期表的第七列，则F为Mn，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，A元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s22s22p3，即A为N；B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期，则其电子排布为1s22s22p63s2，故B为Mg；C原子核外所有p轨道全满或半满，结合原子序数可知，价电子为3s23p3符合题意，即C为P；D元素的主族序数与周期数的差为4，原子序数大于P，则D为第三周期第ⅦA族元素，即D为Cl；E是前四周期中电负性最小的元素，则E为K；F在周期表的第七列，则F为Mn，
（1）A为N，能量最高的电子为2p电子，其电子云在空间有3个方向，p轨道为纺锤形，
故答案为：3；纺锤形；
（2）由泡利原理可知，电子在同一轨道内的自旋方向应相反，B基态原子的核外电子排布图中3s上的两个电子自旋方向相同，则违反了泡利不相容原理，
故答案为：泡利不相容泡利；
（3）F为Mn，在第四周期第ⅦB，最后填充的为d电子，在d区，核外电子数为25，有25种运动状态不同的电子，
故答案为：第三周期第ⅦB；d；25；
（4）PCl3中P原子孤电子对数为1，成键数为3，则为sp3杂化，空间构型为三角锥形，F为K，检验K元素应利用焰色反应，
故答案为：sp3；三角锥形；焰色反应；
（5）由晶胞结构可知，以顶点原子研究，与之最近的原子处于面心上，每个顶点原子为12个面共用，故晶胞中该原子的配位数为12，该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方堆积，结合丙图可知，晶胞的边长为 $\frac{\sqrt{2}}{2}$×4d=2$\sqrt{2}$d，所以晶胞的体积为（2$\sqrt{2}$d）3，根据均摊法可知，每个晶胞中含有的原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以晶胞的密度为$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{（{2\sqrt{2}d）}^{3}}$=$\frac{M}{4\sqrt{2}{d}^{3}{N}_{A}}$，
故答案为：12；面心立方堆积； $\frac{M}{4\sqrt{2}{d}^{3}{N}_{A}}$．

点评 本题考查位置、结构、性质的关系及其应用，难度中等，注意原子结构知识在元素推断中的重要性，学生应熟悉电子的排布、空间构型、杂化等知识点，识记中学常见的晶胞结构．

练习册系列答案
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A．原子半径按X、Y、Z、R、W的顺序一次增大
B．WY2能与强碱溶液反应，但不能与任何酸反应
C．Z与Y形成的化合物是碱性氧化物
D．W的最高价氧化物对应的水化物难溶于水
11．某同学按如图所示的装置（a、b是电极，c为电解质溶液）分别进行了下表列出的四组实验：
组别abc中的溶质
甲CCKOH
乙CuCuNaCl
丙CuCuCuSO4
丁CCNaCl
则有关叙述正确的是（　　）
A．甲实验中溶液的pH要变小，两极均有气体放出
B．乙实验中发生反应的总反应式为：Cu+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ Cu（OH）2↓+H2↑
C．丙实验中c溶液的浓度不变，a极质量增大
D．丁实验中a极电极反应式为：2H++2e-═H2↑
8．镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的．主要步骤如下：

试回答下列问题：
（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用NaOH，反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓；
（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是过滤；
（3）试剂②可以选用盐酸；写出此反应的化学方程式Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O；
（4）电解熔融MgCl2制备单质镁的化学方程式MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．
15．下列关于海水资源综合利用的说法中，不正确的是（　　）
A．从海水中富集镁元素可用Ca（OH）2沉淀法
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C．从海水中提取溴单质的过程中用氯气做还原剂
D．从海水中获得粗盐可用蒸发结晶法
5．下列叙述合理的是（　　）
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B．葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体
C．水电站把机械能转化成电能，而核电站是把化学能转化成电能
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12．下列有关叙述错误的是（　　）
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9．为了证明甲酸溶液中含有甲醛，正确的操作是（　　）
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D．加入氢氧化钠溶液后加热蒸馏，在馏出物中加入银氨溶液（微热）
10．地壳中含量占第1、2位的元素间形成的化合物，不具有的性质是（　　）
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