Question

已知：A、B、C、D為周期表1～36號中的元素，它們的原子序數逐漸增大。A的基態原子有3個不同的能級，各能級中電子數相等；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子相同；D的基態原子的M電子層上有4個未成對電子。
請回答下列問題：
（1）D是元素周期表中第________周期，第________族的元素；其基態原子的外圍電子排布式為________。
（2）A、B、C、D四種元素中，電負性最大的是________（填元素符號）。
（3）由A、B、C形成的離子CAB^－與AC₂互為等電子體，則CAB^－中A原子的雜化方式為________。B的氫化物的沸點遠高于A的氫化物的沸點的主要原因是________________________________________________________________。
（4）D能與AC分子形成D（AC）₅，其原因是AC分子中含有________________。D（AC）₅常溫下呈液態，熔點為－20.5 ℃，沸點為103 ℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷D（AC）₅晶體屬于________（填晶體類型）。
（5）SiO₂的晶胞可作如下推導：先將NaCl晶胞中的所有Cl^－去掉，并將Na^＋全部換成Si原子，再在每兩個不共面的“小立方體”中心處各放置一個Si原子便構成了晶體Si的一個晶胞。再在每兩個相鄰的Si原子（距離最近的兩個Si原子）中心連線的中點處增添一個O原子，便構成了SiO₂晶胞，故SiO₂晶胞中有________個Si原子，________個O原子。

Answer 1

（1）四　Ⅷ　3d⁶4s²　（2）O　（3）sp　NH₃分子間能形成氫鍵
（4）孤電子對　分子晶體
（5）8　16

本題以原子結構的特點為元素推斷的核心，綜合考查了電負性、等電子體、配合物理論以及晶體結構等。由A的基態原子有3個不同的能級，各能級中電子數相等，可知A的基態原子電子排布式為1s²2s²2p²，為碳元素；由C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子相同，為2個，故其基態原子電子排布式為1s²2s²2p⁴，為氧元素，依據A、B、C的原子序數逐漸增大可知B為氮元素；由D的基態原子的M電子層上有4個未成對電子，可知其基態原子電子排布式為[Ar]3d⁶4s²，為鐵元素。
（3）OCN^－的中心原子C原子的孤電子對數為0，故采取sp雜化。氨氣的沸點遠高于甲烷的沸點是因為前者形成氫鍵。
（5）一個氯化鈉晶胞中含4個鈉離子及4個氯離子，含有8個“小立方體”，每個不共面的“小立方體”中心處放置一個Si原子，故一個SiO₂的晶胞中含有8個Si原子，而硅原子和氧原子個數比為1∶2，故含16個O原子。