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与C原子的基态电子排布中L能层都有两个未成对电子，C、D同主族。 E、F都是第四周期元素，

E原子的基态电子排布中有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＋离子的价层电子排布图是 ，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VSEPR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。（保留两位小数）

Answer 1

（1）M(1分)；9(1分) （2）(1分)；1s22s22p63s23p63d104s1(1分)

（3）sp2(1分)；四面体(1分)； （4）(2分)

（5）3Fe2++2[Fe(CN)6]3-＝Fe3[Fe(CN)6]2↓；(2分) （6）CuFeS2 (2分) 4.32(3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与C原子的基态电子排布中L能层都有两个未成对电子，则A是碳元素，C是氧元素，所以B是氮元素。C、D同主族，则D是S元素。 E、F都是第四周期元素，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，这说明F是铜元素。E原子的基态电子排布中有4个未成对电子，则E的3d能级上含有6个电子，因此E是铁元素。

（1）S是第三周期元素，则基态S原子中，电子占据的最高能层符号M层，该能层含有s、p、d三个能级，则具有的原子轨道数为1＋3＋5＝9个。

（2）铁的原子序数是26，则根据核外电子排布规律可知亚铁离子的价层电子排布图是。铜的原子序数是29，则铜原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1。

（3）A元素的最高价氧化物对应的水化物是碳酸，分子中碳元素价层电子对数是3个，且不存在孤对电子，所以中心原子采取的轨道杂化方式为sp2。B元素的气态氢化物NH3分子中氮元素有一对孤对电子，则价层电子对数是4，所以氨气的VSEPR模型为四面体。

（4）化合物AC2、B2C和阴离子DAB－互为等电子体，它们结构相似，则根据CO2的电子式可推知DAB－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]。甲的水溶液可以用于实验室中亚铁离子的定性检验，实验现象是产生蓝色沉淀，则检验Fe2＋离子的离子方程为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-＝Fe3[Fe(CN)6]2↓。

（6）故警报结构可知，铜原子的个数是8×1/8＋4×1/2＋1＝4，铁原子数是6×1/2＋4×1/4＝4，硫原子全部位于晶胞中共计是8个，则其化学式为CuFeS2。晶胞的体积是（5.24×10—8cm）2×1.03×10—7cm，因此，该晶体的密度d＝ 4.32g/cm3。

考点：考查物质结构与性质模块的分析与应用