Question

A、B、C、D为前四周期元素．A元素的原子价电子排布为ns²np²，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子．
（1）当n=2时，AB₂属于

 

分子（填“极性”或“非极性”），分子中有

 

个σ键，

 

个π键．
（2）当n=3时，A与B形成的晶体属于

 

晶体．
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是

 

（用元素符号表示）．
（4）已知某红紫色络合物的组成为CoCl₃?5NH₃?H₂O．该络合物中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为

 

，作为配位体之一的NH₃分子的空间构型为

 

．
（5）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素电离能、电负性的含义及应用,共价键的形成及共价键的主要类型,判断简单分子或离子的构型

专题：化学键与晶体结构

分析：A、B、C、D为前四周期元素，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，最外层电子数不超过8个，所以该元素O元素，C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，则C是P元素，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则D是S元素；
（1）当n=2时，A是C元素，则AB₂是CO₂，根据二氧化碳分子正负电荷重心是否重合判断；
（2）当n=3时，A是Si元素，根据A、B形成晶体的微粒判断晶体类型；
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，则A是Si元素，同一周期中，原子的电负性随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素大于第VIA族元素；
（4）Co原子序数为27，CoCl₃?5NH₃?H₂O中的中心离子钴离子的带3个正电荷，以此来书写离子的电子排布式，NH₃价层电子对为4，有一个孤电子对，结构为三角锥形；
（5）利用均摊法计算晶胞的结构．

解答： 解：A、B、C、D为前四周期元素，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，最外层电子数不超过8个，所以该元素O元素，C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，则C是P元素，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则D是S元素；
（1）当n=2时，A是C元素，则AB₂是CO₂，二氧化碳是直线型结构，正负电荷重心重合，所以是非极性分子，故答案为：非极性；
（2）当n=3时，A是Si元素，硅和氧形成的晶体是二氧化硅晶体，二氧化硅晶体是由原子构成的，属于原子晶体，故答案为：原子；
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，则A是Si元素，同一周期中，原子的电负性随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素大于第VIA族元素，所以A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序P＞S＞Si，
故答案为：P＞S＞Si；
（4）钴离子的化合价是+3价，钴离子核外有24个电子，其基态时核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，NH₃分子中N原子以sp³杂化，空间构型为三角锥或四面体，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶ （或[Ar]3d⁶）；三角锥形（或四面体形）；
（5）体心立方晶胞中含有Fe原子的个数为8×

1

8

+1=2，面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数为8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1：2，故答案为：1：2．

点评：本题考查了元素的推断、电离能大小的判断、核外电子排布式的书写、晶胞计算等，注意书写基态原子核外电子排布式时要根据构造原理，注意计算晶胞时要有一定的思维能力、空间想象能力．