Question

【题目】【化学—选修3:物质结构】前四周期原子序数依次增大的六种元素，A、B、C、D、E、H中，A元素在宇宙中含量最丰富，B元素基态原子的核外有3种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数目相同。D元素是地壳中含量最多的元素，E为d区元素，其外围电子排布中有4对成对电子，H元素基态原子最外层只有一个电子，其它层均已充满电子。

（1）E元素在周期表中的位置是 。

（2）六种元素中电负性最大的元素为 ，前五种元素中第一电离能最小的元素为______（写元素符号）。C元素与元素氟能形成C2F2分子，该分子中C原子的杂化方式是____________。

（3）配合物E（BD）4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，据此判断该分子属于 分子（填“极性”或“非极性”）。该分子中σ键与π键数目比为 。

（4）H单质的晶胞结构如图所示，则原子采取的堆积方式为 ，若已知H原子半径为r pm ，NA表示阿伏伽德罗常数，摩尔质量为M，用相应字母表示：

①该原子的配位数为 。

②该晶体的密度为 g/cm3。

③H原子采取这种堆积方式的空间利用率为 (用含π表达式表示)。

Answer 1

【答案】（1）第四周期第Ⅷ族 （2）O Ni sp2（3）非极性 1：1

（4）面心立方最密堆积①12 ②③×100%（不写也100%给分）

【解析】

试题分析：前四周期原子序数依次增大的六种元素，A、B、C、D、E、H中，A元素在宇宙中含量最丰富，则A是H；B元素基态原子的核外有3种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数目相同，因此B是C。D元素是地壳中含量最多的元素，所以D是O，则C是N；E为d区元素，其外围电子排布中有4对成对电子，所以E应该是Ni；H元素基态原子最外层只有一个电子，其它层均已充满电子，则F是Cu。

（1）Ni元素的原子序数是28，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。

（2）非金属性越强，电负性越大，则六种元素中电负性最大的元素为O，前五种元素中只有Ni是金属，因此第一电离能最小的元素为Ni。N元素与元素氟能形成N2F2分子，根据8电子稳定结构可知该分子的结构式为F－N＝N－F，即N原子含有1对孤对电子，因此N原子的杂化方式是sp2杂化。

（3）配合物Ni（CO）4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，由于四氯化碳和苯均是非极性分子，则根据相似相容原理可知该分子属于非极性分子。单键都是σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，则该分子中σ键与π键数目比为8：8＝1：1。

（4）H单质的晶胞结构如图所示，则原子采取的堆积方式为面心立方最密堆积，若已知H原子半径为r pm ，NA表示阿伏伽德罗常数，摩尔质量为M，用相应字母表示：

①根据晶胞结构可知该原子的配位数为12。

②晶胞中含有铜原子的个数是8×1/8+6×1/2=4，铜原子半径是rpm，则面对角线是4rpm，则晶胞的边长是，则该晶体的密度为＝g/cm3。

③晶胞中铜原子的体积，晶胞的体积是，所以这种堆积方式的空间利用率为＝×100%。