题目内容

11．A、B、C、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期元素，F为第四周期元素，F还是前四周期中电负性最小的元素．已知：A原子的核外电子数与电子层数相等；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个；C原子的第一至第四电离能为I1=738kJ/mol，I2=1451kJ/mol，I3=7733kJ/mol，I4=10540kJ/mol；D原子核外所有p轨道为全充满或半充满；E元素的族序数与周期序数的差为4；
（1）写出E元素在周期表位置：第三周期第ⅦA族；D元素的原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p3．
（2）某同学根据题目信息和掌握的知识分析C的核外电子排布为

该同学所画的轨道式违背了能量最低原理．
（3）已知BA5为离子化合物，写出其电子式：．
（4）DE3中心原子杂化方式为sp3，其空间构型为三角锥形．
（5）某金属晶体中原子堆积方式如图甲，晶胞特征如图乙，原子相对位置关系如图丙，则晶胞中该原子配位数为12；空间利用率为74%；该晶体的密度为$\frac{{\sqrt{2}M}}{{8{a^3}N_A}}$g/cm3．（已知该金属相对原子质量为m，原子半径为a cm）

分析 A、B、C、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期元素，F为第四周期元素，F还是前四周期中电负性最小的元素，则F为K元素；A原子的核外电子数与电子层数相等，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个，核外电子排布式为1s22s22p3，则B为N元素；C原子第三电离能剧增，原子最外层有2个电子，原子序数大于N元素，故C为Mg；D原子核外所有p轨道为全充满或半充满，处于VA族，原子序数大于Mg，故D为P元素；E处于第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为4，E处于第ⅦA族，故E为Cl元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、E、F为原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期元素，F为第四周期元素，F还是前四周期中电负性最小的元素，则F为K元素；A原子的核外电子数与电子层数相等，则A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个，核外电子排布式为1s22s22p3，则B为N元素；C原子第三电离能剧增，原子最外层有2个电子，原子序数大于N元素，故C为Mg；D原子核外所有p轨道为全充满或半充满，处于VA族，原子序数大于Mg，故D为P元素；E处于第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为4，E处于第ⅦA族，故E为Cl元素．
（1）E为Cl元素，在周期表位置：第三周期第ⅦA族；D为P元素，原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p3，
故答案为：第三周期第ⅦA族；1s22s22p63s23p3；
（2）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图中3s能级未填充满，就填充能量更高的3p能级，违背了能量最低原理，
故答案为：能量最低原理；
（3）NH5为离子化合物，是由NH4+与H-两种粒构成，电子式为，
故答案为：；
（4）PCl3中心原子P原子成3个σ键，P原子价层电子对是为3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，含有1对孤对电子对，杂化轨道数为4，杂化方式为sp3，其空间构型为三角锥形，
故答案为：sp3；三角锥形；
（5）由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，位于面心的原子与之相邻，1个顶点原子处在12个面上，故配位数为12；
晶胞中原子数目为6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，原子半径为acm，则晶胞中原子总体积=4×$\frac{4}{3}$πa3 cm3，由图丙可知，正方形对角线长度为4a cm，故立方体的棱长为$\frac{\sqrt{2}}{2}$×4a cm=2$\sqrt{2}$a cm，晶胞体积为（2$\sqrt{2}$a cm）3=16$\sqrt{2}$a3 cm3，故空间利用率为$\frac{4×\frac{4}{3}×3.14×{a}^{3}}{16\sqrt{2}{a}^{3}}$×100%=74%；
该金属相对原子质量为m，则晶胞的质量=4×$\frac{m}{{N}_{A}}$g，故晶体的密度=4×$\frac{m}{{N}_{A}}$g÷16$\sqrt{2}$a3 cm3=$\frac{{\sqrt{2}M}}{{8{a^3}N_A}}$g/cm3，
故答案为：12；74%；$\frac{{\sqrt{2}M}}{{8{a^3}N_A}}$g/cm3．

点评 本题考查物质结构与性质，涉及结构性质与位置关系、核外电子排布规律、电子式、杂化轨道理论、分子结构、晶胞计算等，综合性较大，难度中等，推断元素是解题的关键，（5）为易错点、难点，需要学生具有较好的数学计算能力与空间想象力，注意基础知识的掌握．

练习册系列答案
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8．下列实验方法导致实验结果偏高的是（　　）
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19．X、Y、Z三种短周期元素在周期表中的位置如表所示．若X的最高正价与最低负价的代数和为2，则下列说法正确的是（　　）
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6．如图小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片．观察：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面．以下有关解释合理的是（　　）
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