Question

[物質結構與性質]已知：A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數依次增大。A原子核外有兩種形狀的電子云，兩種形狀的電子云軌道上電子數相等；B是短周期中原子半徑最大的元素；C元素3p能級半充滿；E是所在周期電負性最大的元素；F是第四周期未成對電子最多的元素。

試回答下列有關的問題：

（1）寫出F元素的電子排布式：________________。

（2）已知A元素的一種氫化物分子中含四個原子，則在該化合物的分子中A原子的雜化軌道類型為__________。

（3）已知C、E兩種元素形成的化合物通常有CE3、CE5兩種。這兩種化合物中一種為非極性分子，一種為極性分子，屬于極性分子的化合物的分子立體構型是________________。

（4）B、C、D、E的第一電離能由大到小的順序是________（寫元素符號）。四種元素最高價氧化物的水化物形成的溶液，物質的量濃度相同時，pH由大到小的順序是________________（寫化學式）。

（5）由B、E兩元素形成的化合物組成的晶體中，陰、陽離子都具有球型對稱結構，它們都可以看做剛性圓球，并彼此“相切”。如下圖所示為B、E形成化合物的晶胞結構圖以及晶胞的剖面圖：

 

晶胞中距離一個B＋最近的B＋有________個。若晶體密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數的值用NA表示，則E－的離子半徑為________cm（用含NA與ρ的式子表達）。

 

Answer 1

（1）1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1

（2）sp3　（3）三角錐形

（4）Cl>P>S>Na　NaOH>H3PO4>HClO4>H2SO4

（5）12　

【解析】A、B、C、D、E、F六種元素，原子序數依次增大，由“A原子核外有兩種形狀的電子云，兩種形狀的電子云軌道上電子云相等”推出A為O，由“B是短周期中原子半徑最大的元素”推出B為Na，由“C元素3p能級半充滿”推出C為P，由“F是第四周期未成對電子最多的元素”推出F為Cr，由“E是所在周期電負性最大的元素”及原子序數大小關系推出E為Cl，則D為S。

（2）含四個原子的A的氫化物為H2O2，其氧原子的雜化軌道類型為sp3。

（3）CE3和CE5為PCl3和PCl5，PCl3是極性分子，空間構型為三角錐形，PCl5為非極性分子。

（4）同周期主族元素第一電離能從左到右有增大的趨勢，但第ⅤA族反常，第一電離能由大到小的順序是Cl>P>S>Na。四種元素最高價氧化物對應的水化物分別是NaOH、H3PO4、H2SO4、HClO4，NaOH是堿，H3PO4是中強酸，H2SO4、HClO4都是強酸，物質的量濃度相同時，pH由大到小順序為NaOH>H3PO4>HClO4>H2SO4。

（5）與Na＋最近的Na＋共有12個。設正方形（晶胞截面圖）的邊長為a cm、Cl－的半徑為r cm，ρa3＝，得a＝，r＝＝