Question

有A、B、C、D、E、M、X七种元素．其相关信息如下：

	相关信息
①	A的基态原子2p轨道中有三个未成对电子
②	A、B元素的常见单质是构成空气的主要成分
③	C是电负性最大的元素
④	D是主族元素，基态原子有四个能层，且最外能层上只有两个电子
⑤	D、E、M、X四种元素处于同一周期； M与E又位于同一族，M的原子序数比E多1，M的基态原子中含有三个未成对电子； X原子外围电子排布式为3d104s1

请下列问题：
（1）A元素的电负性与B的电负性相比，电负性较大的是

O

（填写元素符号）．M的原子序数为

27

；X元素在周期表中的位置是

第四周期第IB族

．
（2）A与C组成AC₃分子的VSEPR模型为

四面体

，AB₃^-离子的空间构型为

平面三角形

．
（3）画出B元素原子的核外电子排布图

；E³⁺离子的核外电子排布式为

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

．；
（4）E、X晶体晶体的堆积模型依次为体心立方堆积、面心立方最紧密堆积，其配位数依次为

8、12

．
（5）C与D可形成离子化合物，其晶胞结构如右图所示．若该晶胞的边长为500.0pm．若该晶体的密度为

4.15

g/cm³（列式并计算）．

Answer 1

分析：A的基态原子2p轨道中有三个未成对电子，则A原子的电子个数=2+2+3=7，所以A是N元素；
A、B元素的常见单质是构成空气的主要成分，则B是O元素；
C是电负性最大的元素，为F元素；
D是主族元素，基态原子有四个能层，且最外能层上只有两个电子，则D是Ca元素；
D、E、M、X四种元素处于同一周期，都是第四周期，M与E又位于同一族，M的原子序数比E多1，则M和E属于第VIII族，M的基态原子中含有三个未成对电子，则M是Co元素，E是Fe元素，X原子外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，则X是Cu，
结合元素和物质的结构来分析解答．

解答：解：A的基态原子2p轨道中有三个未成对电子，则A原子的电子个数=2+2+3=7，所以A是N元素；
A、B元素的常见单质是构成空气的主要成分，则B是O元素；
C是电负性最大的元素，为F元素；
D是主族元素，基态原子有四个能层，且最外能层上只有两个电子，则D是Ca元素；
D、E、M、X四种元素处于同一周期，都是第四周期，M与E又位于同一族，M的原子序数比E多1，则M和E属于第VIII族，M的基态原子中含有三个未成对电子，则M是Co元素，E是Fe元素，X原子外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，则X是Cu，
（1）通过以上分析知，A是N元素，B是O元素，同一周期，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，所以电负性O元素大于N元素；M的原子序数为27，X元素是Cu元素，其在周期表中的位置是第四周期第IB族，
故答案为：O；27；第四周期ⅠB；
（2）N与F组成NF₃分子中N原子价层电子对个数是4，所以它的VSEPR模型为四面体，NO₃^-离子的中价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，
故答案为：四面体；平面三角形；
（3）O元素原子核外有8个电子，根据构造原理知O元素原子的核外电子排布图，Fe³⁺离子核外有23个电子，根据构造原理知铁离子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案为：；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（4）体心立方最密堆积中原子的配位数是8，面心立方最密堆积中配位数=3×8×

1

2

=12，所以E、X晶体晶体的堆积模型依次为体心立方堆积、面心立方最紧密堆积，其配位数依次为8、12，
故答案为：8、12；
（5）F与Ca可形成离子化合物，若该晶胞的边长为500.0pm，该晶胞的体积=（500.0×10^-10 cm）³，该晶胞中钙离子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，氟离子个数=8，所以其化学式为CaF₂，
ρ=

m

V

=

M NA ×4

V

=

78g/mol 6.02×1023/mol ×4

(500.0×10-10cm)3

=4.15g/cm³，
故答案为：4.15．

点评：本题考查了晶胞的计算、核外电子排布式的书写等知识点，难点是晶胞的计算，根据其密度公式来解答，注意cm和pm之间单位的换算，为易错点．