Question

已知：A、B、C、D为周期表1～36号中的元素，它们的原子序数逐渐增大．A的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同；D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子．
请回答下列问题：
（1）D是元素周期表中第

 

周期，第

 

族的元素；其基态原子的外围电子排布式为

 

．
（2）A、B、C、D四种元素中，电负性最大的是

 

（填元素符号）．
（3）由A、B、C形成的离子CAB^-与AC₂互为等电子体，则CAB^-中A原子的杂化方式为

 

．B的氢化物的沸点远高于A的氢化物的主要原因是

 

．
（4）D能与AC分子形成D（AC）₅，其原因是AC分子中含有

 

．D（AC）₅常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断D（AC）₅晶体属于

 

（填晶体类型）．
（5）SiO₂的晶胞可作如下推导：先将NaCl晶胞中的所有Cl^-去掉，并将Na⁺全部换成Si原子，再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞．再在每两个相邻的Si原子（距离最近的两个Si原子）中心联线的中点处增添一个O原子，便构成了SiO₂晶胞，故SiO₂晶胞中有

 

个Si原子，

 

个O原子．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：A、B、C、D为周期表1～36号中的元素，它们的原子序数逐渐增大．A的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等，核外电子排布为1s²2s²2p²，则A为碳元素；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同，核外电子排布为1s²2s²2p⁴，则C为O元素；B元素原子序数介于碳、氧之间，则B为N元素；D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，则D为Fe，据此解答．

解答： 解：A、B、C、D为周期表1～36号中的元素，它们的原子序数逐渐增大．A的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等，核外电子排布为1s²2s²2p²，则A为碳元素；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同，核外电子排布为1s²2s²2p⁴，则C为O元素；B元素原子序数介于碳、氧之间，则B为N元素；D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子，核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，则D为Fe，
（1）D为Fe元素，在周期表中处于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的外围电子排布式为3d⁶4s²，故答案为：四；Ⅷ；3d⁶4s²；
（2）同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大，故四种元素中，电负性最大的是O，故答案为：O；
（3）OCN^-与CO₂互为等电子体，二者结构相似C原子与O、N原子之间分别形成2对共用电子对，没有孤电子对，故C原子杂化轨道数目为2，采取sp杂化；由于NH₃分子间能形成氢键，其沸点高于CH₄，
故答案为：sp；NH₃分子间能形成氢键；
（4）Fe能与CO分子形成Fe（CO）₅，属于配合物，其原因是CO分子中含有孤对电子，Fe原子含有空轨道；Fe（Co）₅常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断fE（CO）₅晶体属于分子晶体，
故答案为：孤对电子；分子晶体；
（5）NaCl晶胞如图：，则黑球可以看成是Si原子，“小立方体”中可放置四个Si原子，故SiO₂晶胞中有4+1+12×

1

4

=8个Si原子；设“小立方体”的边长为a，中心Si原子与小立方体中心Si原子的距离为

3

2

a＜

2

a，故最近的两个Si原子的距离是

3

2

a，故含有的O原子数为4×4=16个，
故答案为：8；16．

点评：本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电负性、杂化轨道、晶体类型与性质、晶胞计算等，（5）为易错点、难点，需要学生具备一定的空间想象，难点中等．