Question

Ⅰ、下列是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质

	A	B	C	D	E
化合价	-4	-2	-1	-2	-1
电负性	2.5	2.5	3.0	3.5	4.0

（1）E原子的外围电子排布式为

 

．
（2）与AD₂互为等电子体的分子化学式为

 

（写出一种）．
（3）BD₂分子中B原子的杂化方式为

 

杂化，分子的立体构型

 

．
Ⅱ、下列是部分金属元素的电离能

	X	Y	Z
第一电离能（kJ/mol）	520.2	495.8	418.8

（4）已知X、Y、Z的价层电子构型为ns¹，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由低到高的顺序为

 

．
（5）氯化亚铜常用作有机合成催化剂，并用于颜料，防腐等工业．氯化亚铜的晶体结构如图所示．与同一个Cl^-相连的Cu⁺有

 

个．
Ⅲ、第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物．
（6）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为

 

．
②下列叙述不正确的是

 

．（填字母）
A．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以CH₂O易溶于水
B．HCHO和CO₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
C．C₂H₂分子有一个σ键、2个π键
D．N₂和CO具有相似的结构特点
（7）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物．
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是

 

②六氰合亚铁离子[Fe（CN）₆]^4-中不存在

 

．
A、共价键   B、非极性键   C、配位键   D、σ键   E、π键
（8）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于

 

区．
（9）一种Al-Fe合金的立体晶胞如图所示．请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式

 

．
②若晶体的密度=ρ g/cm³，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含ρ的代数式表示，不必化简）为

 

cm．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,元素电离能、电负性的含义及应用,化学键,判断简单分子或离子的构型,“等电子原理”的应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：ⅠC、E化合价为-1价，属于ⅧA族，又由于E电负性大于C，则E为F元素，C为Cl元素；B、D均为-2价，属于ⅥA族，电负性D大于B，则D为O元素，B为S元素；A为-4价，属于ⅣA族，由于电负性等于S元素，则A位于二周期，则A为C元素；
（1）根据F原子序数，结合能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则，写出价电子排布式；
（2）等电子体为原子总数和价电子数分别相等的原子团或离子团；
（3）计算价电子数判断杂化类型，根据杂化轨道空间构型判断分子的立体构型；
Ⅱ（4）价电子排布均为ns¹，则其氯化物均为离子晶体，第一电离能X＞Y＞Z，则离子半径由大到小顺序为：Z⁺＞Y⁺＞X⁺，利用晶格能判断熔沸点；
（5）根据晶胞结构判断配位数；
（6）①根据电负性递变规律判断；
②A．甲醛和水分子间能形成氢键；
B．二氧化碳分子中C原子为sp杂化；
C．苯中碳碳键含有6个σ键，每个碳氢键含有一个σ键；
D．原子晶体的熔沸点大于分子晶体；
（7）①形成配离子具备的条件为：中心原子具有空轨道，配体具有孤对电子对；
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）₆]^4-中Fe²⁺与CN^-形成配位键，CN^-中存在C≡N三键，三键中有1个σ键2个π键；
（8）根据Ti原子核外电子排布式解答；
（9）①根据均摊法计算化学式；
②计算出晶胞边长，根据Fe、Al原子所在位置计算距离．

解答： 解：Ⅰ．C、E化合价为-1价，属于ⅧA族，又由于E电负性大于C，则E为F元素，C为Cl元素；B、D均为-2价，属于ⅥA族，电负性D大于B，则D为O元素，B为S元素；A为-4价，属于ⅣA族，由于电负性等于S元素，则A位于二周期，则A为C元素，
（1）F原子序数为9，位于第二周期，ⅧA族价电子排布式为：2s²2p⁵，
故答案为：2s²2p⁵；
（2）CO₂有三个原子，价电子数为16，可写出具有三个原子、价电子数为16的原子团为：N₂O（CS₂、BeCl₂），
故答案为：N₂O（CS₂、BeCl₂）；
（3）SO₂的价电子数为

6

2

=3，即形成了3条杂化轨道，杂化类型为sp²；价电子数=配位原子数+孤电子对数，即3=2+1，有一对孤对电子占据一条杂化轨道，另外两条杂化轨道与O原子形成共价键，则分子立体构型为：V型，
故答案为：sp²、V型；
Ⅱ．（4）价电子排布均为ns¹，为同主族元素，同主族元素从上到下第一电离能逐渐增大，原子半径逐渐增大，第一电离能X＞Y＞Z，则离子半径由大到小顺序为：Z⁺＞Y⁺＞X⁺，则晶格能由大到小为：ZCl＜YCl＜XCl，熔沸点由大到小为：ZCl＜YCl＜XCl，
故答案为：ZCl＜YCl＜XCl；
（5）根据晶胞结构可知，Cu⁺位于4个

1

8

晶胞的体心，Cl^-位于顶点，则同一个Cl^-相连的Cu⁺有4个，
故答案为：4；
（6）①电负性能同族从上到下逐渐减小，同周期逐渐增大，电负性顺序为：H＜C＜N＜O，
故答案为：H＜C＜N＜O；
 ②A．A中甲醛中含有羟基，与水可以形成氢键，故A正确；
B．HCHO分子中C原子采用sp²杂化，但二氧化碳分子中C原子为sp杂化，故B错误；
C．C₂H₂是直线型对称结构，为非极性分子，但苯中碳碳键含有6个σ键，每个碳氢键含有一个σ键，苯分子中一共含有12个，故C错误；
D．二氧化碳晶体是分子晶体，二氧化硅晶体是原子晶体，所以CO₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故D正确，
故答案为：BC；
（7）①形成配离子具备的条件为：中心原子具有空轨道，配体具有孤对电子对，
故答案为：具有孤对电子；
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）₆]^4-中Fe²⁺与CN^-形成配位键，CN^-中存在C≡N三键，为极性共价键，三键中有1个σ键2个π键，所以CN^-中共价键、配位键、σ键、π键，
故答案为：B；
（8）Ti原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，钛位于第三周期第ⅣB族，属于d区，
故答案为：d；
（9）①Fe位于顶点、棱心、体心和面心，数目为8×

1

8

+6×

1

2

+1+12×

1

4

=8，Al位于晶胞中

1

8

晶胞体心，数目为4，原子数目比值为2：1，化学式可写为：Fe₂Al，
故答案为：Fe₂Al；
②晶胞摩尔质量为：4×（56×2+27）=4×139g/mol，晶胞边长为：

3	4×139 ρNA

cm，两个Fe原子之间的距离为边长的一半，则距离为：

1

2

×

3	4×139 ρNA

cm=

3	139 2ρNA

cm，
故答案为：

3	139 2ρNA

．

点评：本题考查了物质结构和性质，题目比较综合，侧重对物质结构主干知识的考查，涉及电负性、杂化理论、化学键、分子结构与性质、晶体类型与性质、晶胞计算等，需要学生具备知识的基础，难度中等．