Question

【化學(xué)一選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）

現(xiàn)有六種元素，其中A、B、C、D為短周期主族元素，E、F為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問(wèn)題．

A元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1

B元素原子核外s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，且不與A元素在同一周期

C原子核外所有p軌道全滿(mǎn)或半滿(mǎn)

D元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4

E是前四周期中電負(fù)性最小的元素

F在周期表的第七列

（1）A基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有    個(gè)方向，原子軌道呈

      形

（2）某同學(xué)根據(jù)上述信息，所畫(huà)的B電子排布圖如圖

違背了                 原理。

（3）F位于          族       區(qū)，其基態(tài)原子有      種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

（4）CD₃ 中心原子的雜化方式為     ，用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)其分子空間構(gòu)型為        ．檢驗(yàn)E元素的方法是               

（5）若某金屬單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。則晶胞中該原子的配位數(shù)為           ，該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的        ．

 

Answer 1

（1）3，紡錘形或啞鈴形（各1分）

(2)泡利不相容(2分)

(3)第ⅦB  d   25(各1分)

(4)sp³(2分)  三角錐形(2分)  焰色反應(yīng)(2分)

(5)12  銅型（或面心立方堆積）(各1分)

解析:根據(jù)構(gòu)造原理可知原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1的是F，即A是F。B元素原子核外s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，且不與A元素在同一周期，則B是Mg。C原子核外所有p軌道全滿(mǎn)或半滿(mǎn)，則C是P。D的原子序數(shù)大于P的，D是第三周期，D元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，所以D是Cl。前四周期中電負(fù)性最小的元素是K，則E是K。第四周期第7列是Mn，則F是Mn。

（1）F原子中能量最高的電子是p電子，原子軌道呈紡錘形或啞鈴形。

（2）1個(gè)原子軌道最多容納的電子是2個(gè)，且自旋方向相反，這就是泡利原理。3s軌道中的電子自旋方向相同，違反了泡利原理。

（3）Mn屬于第四周期第ⅦB，Mn原子最后填入的電子是d軌道的，所以Mn屬于d區(qū)。錳的原子核外有25個(gè)電子，所以就有25種運(yùn)動(dòng)方向。

（4）PCl₃中中心原子的孤電子對(duì)數(shù)是1/2（5－3×1）＝1，即價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4，所以分子空間構(gòu)型是三角錐形，采取的是sp³雜化。檢驗(yàn)K元素的最簡(jiǎn)單方法是焰色反應(yīng)。

（5）根據(jù)甲圖可知該原子的堆積方式是面心立方堆積。根據(jù)乙圖可知其配位數(shù)是12.