题目内容
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素．它们的原子序数依次增大．其中A、C原子的L层有2个未成对电子．D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．F3+离子M层3d轨道电子为半满状态．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示）（1）写出C原子的价层电子排布图 ，F位于周期表 区．
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 ．（写元素符号）
（3）F和质子数为25的M的部分电离能数据列于下表
| 元素 | M | F | |
| 电离能 | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 | |
（4）晶胞中F原子的配位数为 ，若F原子的半径为rcm，则F晶体的密度为 （用含r的表达式表示），该晶胞中原子空间利用率为 ．
（5）H2S和C元素的氢化物（分子式为H2C2的主要物理性质比较如下
| 熔点/K | 沸点/K | 标准状况时在水中的溶解度 | |
| H2S | 187 | 202 | 2.6 |
| H2C2 | 272 | 423 | 比任意比互溶 |
【答案】分析：A、C原子的L层有2个未成对电子，电子排布图分别为
、
，原子序数A小于C，则A为C元素，C为O元素，则B为N元素，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，D应为Mg元素，D与E同主族，则E应为Ca元素，F3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则离子的核外电子数为23，F的原子序数为26，应为Fe元素，结合元素对应原子的结构、单质及化合物的性质解答该题．
解答：解：A、C原子的L层有2个未成对电子，电子排布图分别为
、
，原子序数A小于C，则A为C元素，C为O元素，则B为N元素，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，D应为Mg元素，D与E同主族，则E应为Ca元素，F3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则离子的核外电子数为23，F的原子序数为26，应为Fe元素，则
（1）C为O元素，原子的价层电子排布图为
，F为Fe元素，原子核外含有d电子，位于周期表d区，
故答案为：
；d；
（2）同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，由于N的2p电子为半充满状态性质稳定，则第一电离能大于O，则有C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；
（3）质子数为25的元素为Mn，Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定，则再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，
故答案为：Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定；
（4）Fe为体心立方堆积，配位数为8，空间利用率为68%，该晶胞含有Fe2+个数为8×
+1=2个，晶胞的质量为
，
Fe原子的半径为rcm，由晶胞结构可知，晶体的体积为
cm3=
cm3，
根据密度=
，可知该离子化合物晶体的密度=
g/cm3，
故答案为：8；
g/cm3；68%；
（5）O的电负性较大，形成的氢化物H2O2含有氢键，与水分子可形成氢键，则沸点较高，
故答案为：H2O2分子间存在氢键，与水分子可形成氢键．
点评：本题考查晶胞的计算，原子的结构与性质等知识，题目难度较大，本题注意把握相关推断方法，把握晶胞计算方法，为该题的难点，也是易错点．
、
，原子序数A小于C，则A为C元素，C为O元素，则B为N元素，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，D应为Mg元素，D与E同主族，则E应为Ca元素，F3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则离子的核外电子数为23，F的原子序数为26，应为Fe元素，结合元素对应原子的结构、单质及化合物的性质解答该题．解答：解：A、C原子的L层有2个未成对电子，电子排布图分别为
、
，原子序数A小于C，则A为C元素，C为O元素，则B为N元素，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，D应为Mg元素，D与E同主族，则E应为Ca元素，F3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则离子的核外电子数为23，F的原子序数为26，应为Fe元素，则（1）C为O元素，原子的价层电子排布图为
，F为Fe元素，原子核外含有d电子，位于周期表d区，故答案为：
；d；（2）同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，由于N的2p电子为半充满状态性质稳定，则第一电离能大于O，则有C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；
（3）质子数为25的元素为Mn，Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定，则再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，
故答案为：Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定；
（4）Fe为体心立方堆积，配位数为8，空间利用率为68%，该晶胞含有Fe2+个数为8×
+1=2个，晶胞的质量为
，Fe原子的半径为rcm，由晶胞结构可知，晶体的体积为
cm3=
cm3，根据密度=
，可知该离子化合物晶体的密度=
g/cm3，故答案为：8；
g/cm3；68%；（5）O的电负性较大，形成的氢化物H2O2含有氢键，与水分子可形成氢键，则沸点较高，
故答案为：H2O2分子间存在氢键，与水分子可形成氢键．
点评：本题考查晶胞的计算，原子的结构与性质等知识，题目难度较大，本题注意把握相关推断方法，把握晶胞计算方法，为该题的难点，也是易错点．
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