题目内容

A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素.已知A原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大.B 的基态原子占据两种形状的原子轨道,且两种形状轨道中的电子总数均相同,B位于元素周期表的s区.C元素原子的外围电子层排布式为nsn-1npn-1. D原子M能层为全充满状态,且最外层无成对电子,E为第四周期未成对电子数最多的元素.请回答下列问题:
(1)写出E基态原子的电子排布式
 
;其基态原子有
 
种能量不同的电子.
(2)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了
 
.
(3)已知A和C形成的化合物X中每个原子的最外层均为8电子稳定结构,则X的化学式为
 
,X是一种超硬物质,耐磨损、抗腐蚀能力强,推测X的晶体类型为
 
.
(4)向D元素形成硫酸盐溶液中逐滴滴入氨水至过量,用离子方程式表示该过程出现的现象变化:
 
.
(5)已知D晶体的粒子堆积方式为面心立方最密堆积,若该晶体中一个晶胞的边长为a cm,则D晶体的密度为
 
g/cm3(写出含a的表达式,用NA表示阿伏加德罗常数的值).
考点:位置结构性质的相互关系应用,原子核外电子排布,晶胞的计算
专题:
分析:A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素.已知A原子的p轨道中有3个未成对电子,外围电子排布为ns2np3,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,应与水分子之间形成氢键,可推知A为N元素;B 的基态原子占据两种形状的原子轨道,且两种形状轨道中的电子总数均相同,位于元素周期表的s区,原子核外电子排布式为1s22s22p63s2,则B为Mg元素;C元素原子的外围电子层排布式为nsn-1npn-1,s能级只能容纳2个电子,故n=3,则C为Si元素; D原子M能层为全充满状态,且核外的未成对电子只有一个,则原子核外电子数为2+8+18+1=29,故D为Cu,E为第四周期未成对电子数最多的元素,则E为Cr,据此解答.
解答: 解:A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素.已知A原子的p轨道中有3个未成对电子,外围电子排布为ns2np3,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,应与水分子之间形成氢键,可推知A为N元素;B 的基态原子占据两种形状的原子轨道,且两种形状轨道中的电子总数均相同,位于元素周期表的s区,原子核外电子排布式为1s22s22p63s2,则B为Mg元素;C元素原子的外围电子层排布式为nsn-1npn-1,s能级只能容纳2个电子,故n=3,则C为Si元素; D原子M能层为全充满状态,且核外的未成对电子只有一个,则原子核外电子数为2+8+18+1=29,故D为Cu,E为第四周期未成对电子数最多的元素,则E为Cr;
(1)Cr为24号元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;其基态原子有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7种能量不同的电子,
故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1;7;
(2)3p能级能量高于3s能级,应填充满3s能级再填充3p能级,违背能量最低原理,故答案为:能量最低原理;
(3)N和Si形成的化合物,最外层才满足8电子稳定结构,其化学式为Si3N4,Si3N4是一种超硬物质,耐磨损、抗腐蚀能力强,推测其为原子晶体,
故答案为:Si3N4;原子晶体;
(4)向Cu元素形成硫酸盐溶液中逐滴滴入氨水至过量,离子方程式为Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,
故答案为:Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(5)Cu为面心立方最密堆积,晶胞中Cu原子数目=8×
1
8
+6×
1
2
=4,晶胞质量=4×
64
NA
g,该晶体中一个晶胞的边长为a cm,则晶胞体积=(a cm)3=a3 cm3,则Cu晶体的密度=(4×
64
NA
g)÷a3 cm3=
256
a 3NA
g/cm3,故答案为:
256
a3NA
.
点评:本题是对物质结构的考查,题目综合性较大,涉及分子结构、杂化轨道、核外电子排布、电离能、晶胞计算等,是对学生综合能力的考查,(4)中晶胞空间利用率计算是难点、易错点,学习中注重相关基础的积累,难度中等.
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