题目内容

4．已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大．A原子，C原子的L能层中，都有两个未成对的电子，C、D同主族． E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满．根据以上信息填空：
（1）基态D原子中，电子占据的最高能层符号M，该能层具有的原子轨道数为9；
（2）E2+离子的价层电子排布图是，F原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；
（3）A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为sp2，B元素的气态氢化物的VSEPR模型为四面体形；
（4）化合物AC2、B2C和阴离子DAB-互为等电子体，它们结构相似，DAB-的电子式为；
（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3+与配位体AB-构成，配位数为6，甲的水溶液可以用于实验室中E2+离子的定性检验，检验E2+离子的离子方程式为3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓；
（6）某种化合物由D，E，F三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为CuFeS2．

分析 A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，A原子、C原子的L能层中都有两个未成对的电子，则A原子核外电子排布为1s22s22p2，C原子核外电子排布为1s22s22p4，故A为碳元素、C为氧元素；B原子序数介于C、O之间，则B为氮元素；C、D同主族，则D为S元素；E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，则E为Fe；F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满，F原子核外电子数=2+8+18+1=29，则F为Cu元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，A原子、C原子的L能层中都有两个未成对的电子，则A原子核外电子排布为1s22s22p2，C原子核外电子排布为1s22s22p4，故A为碳元素、C为氧元素；B原子序数介于C、O之间，则B为氮元素；C、D同主族，则D为S元素；E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，则E为Fe；F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满，F原子核外电子数=2+8+18+1=29，则F为Cu元素，
（1）基态S原子中电子占据的最高能层为第3能层，符号M，该能层有1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道，共有9 个原子轨道，故答案为：M；9；
（2）Fe2+离子的价层电子排布3d6，其价层电子排布图是，F为Cu元素，原子核外有29个电子，原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，
故答案为：；1s22s22p63s23p63d104s1；
（3）碳元素的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，分子结构式为，中心C原子成3个σ键、没有孤电子对，C原子采取sp2杂化方式；B的气态氢化物为NH3，价层电子对数=3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，VSEPR模型为四面体形，
故答案为：sp2；四面体形；
（4）化合物CO2、N2O和阴离子SCN-互为等电子体，它们结构相似，SCN-中C原子与S、N原子之间形成2对共用电子对，SCN-的电子式为，
故答案为：；
（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，含有K元素，其内界由中心离子Fe3+与配位体CN-构成，配位数为6，甲为K3[Fe（CN）6]，甲的水溶液可以用于实验室中Fe2+离子的定性检验，检验Fe2+离子的离子方程式为：3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓，
故答案为：3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓；
（6）晶胞中D（S）原子位于晶胞内部，原子数目为8个，E（Fe）原子6个位于面上、4个位于棱上，E（Fe）原子数目=6×$\frac{1}{2}$+4×$\frac{1}{4}$=4，F（Cu）原子位于4个位于面上、1个内部、8个顶点上，原子数目=4×$\frac{1}{2}$+1+8×$\frac{1}{8}$=4，晶体中Cu、Fe、S原子数目之比=4：4：8=1：1：2，故该晶体化学式为：CuFeS2，
故答案为：CuFeS2．

点评 本题是对考查物质结构的考查，涉及核外电子排布、杂化理论、等电子体、配合物、晶胞计算等，需要学生具备扎实的基础，掌握均摊法进行晶胞有关计算，难度中等．

练习册系列答案
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化学式键长/nm键角
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