题目内容

15.【物质结构与性质】
A2-和B+具有相同的电子层结构;C、E为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;E元素最外层有一个未成对电子;F的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子.

请回答下列问题:
(1)基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p33d104s1(或[Ar]3d104s1),F2+能与足量氨水反应得到深蓝色透明溶液,该深蓝色离子的结构式为
(2)六种元素中电负性最小的是Na,其中C、D、E的第一电离能由大到小顺序为Cl>P>S(填元素符号).
(3)A、B 的氢化物所属的晶体类型分别为分子晶体、离子晶体.
(4)指出A、D的简单氢化物中沸点较高的物质并说明原因H2O,水分子间能形成氢键.
(5)C和E的单质反应可生成组成比为1:3的化合物,该化合物的立体构型名称为三角锥形,中心原子的杂化轨道类型为sp3
(6)A和B能够形成化合物Y,其晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm,Y的化学式为Na2O,列式计算晶体Y的密度(可不化简)$\frac{\frac{62}{{N}_{A}}×4}{(a×1{0}^{-7})^{3}}$g•cm-3

分析 A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期六种元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,应为P元素,C、E为同周期元素,则应为第三周期元素,E元素最外层有一个未成对电子,应为Cl元素,则D为S元素,A2-和B+具有相同的电子构型,结合原子序数关系可知A为O元素,B为Na元素,F的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子,F为Cu元素,以此解答该题.

解答 解:A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期六种元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,应为P元素,C、E为同周期元素,则应为第三周期元素,E元素最外层有一个未成对电子,应为Cl元素,则D为S元素,A2-和B+具有相同的电子构型,结合原子序数关系可知A为O元素,B为Na元素,F的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子,F为Cu元素,
(1)F为Cu,原子序数为29,电子排布为1s22s22p63s23p33d104s1 (或[Ar]3d104s1),与足量氨水反应得到深蓝色透明溶液,该深蓝色离子的结构式为
故答案为:1s22s22p63s23p33d104s1 (或[Ar]3d104s1);
(2)六种元素中电负性最小的是 Na,同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,但P元素3p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能Cl>P>S,
故答案为:Na; Cl>P>S;
(3)A、B 的氢化物分别为水、NaH,所属的晶体类型分别为分子晶体、离子晶体,故答案为:分子晶体、离子晶体;
(4)水含有氢键,沸点较高,而硫化氢不含氢键,常温下为气体,沸点比水的低,故答案为:H2O,水分子间能形成氢键;
(5)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物为PCl3,P形成3个δ键,孤电子对数为$\frac{5-3×1}{2}$=1,则为sp3杂化,立体构型为为三角锥形,
故答案为:三角锥形;sp3
(6)A和B能够形成化合物F为离子化合物,阴离子位于晶胞的顶点和面心,阳离子位于晶胞的体心,则Na的个数为8,O的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,
N(Na):N(O)=2:1,则形成的化合物为Na2O,
晶胞的质量为$\frac{62}{{N}_{A}}×4$,
晶胞的体积为(a×10-7)cm3
则晶体F的密度为$\frac{\frac{62}{{N}_{A}}×4}{(a×1{0}^{-7})^{3}}$g•cm-3
故答案为:Na2O;$\frac{\frac{62}{{N}_{A}}×4}{(a×1{0}^{-7})^{3}}$.

点评 本题考查物质结构和性质,为高频考点和常见题型,侧重考查学生空间想象能力、知识运用能力,涉及晶胞计算、原子结构等知识点,综合性较强,采用均摊法、价层电子对互斥理论等理论分析解答,题目难度中等.

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