Question

A、B、C、D、E、F、G是原子序數依次增大的七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期元素， F、G為第四周期元素。已知：A是原子半徑最小的元素，B、C、D是緊鄰的三個族的元素，C的三價陰離子和E的二價陽離子具有相同的電子層結構，F元素的基態原子具有六個成單電子，G是ⅠB族的元素。回答下列問題：
（1）寫出E、F、G的元素符號                                ，B、C、D元素的第一電離能由大到小的順序是           （用元素符號表示），A元素分別與B、D元素形成的二種微粒都具有NH₃相似的結構，屬于等電子體，它們的化學式是          。
（2）F元素的原子基態價層電子排布圖是                                 。
（3）向G的硫酸鹽溶液中滴加氨水會生成藍色沉淀，繼續滴加氨水至沉淀剛好全部溶解時可得到藍色溶液，繼續向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍色的[G(NH₃)₄]SO₄·H₂O沉淀。該深藍色沉淀中的NH₃通過________鍵與中心離子G²⁺結合；NH₃分子中N原子的雜化方式是________；
（4）E單質晶體中原子的堆積模型如右圖，晶胞是圖中的        （填a、b或c）；配位數是         ；若緊鄰的四個E原子的中心連線構成的幾何體的體積是a cm³，E單質的密度為ρg/ cm³；則E的相對原子質量的計算式是                     。

Answer 1

（15分）（1） Mg  Cr Cu （1分）；N＞O＞C（1分）；  H₃O⁺、CH₃^- （2分）
（2） （2分）（3） 配位鍵（1分）；sp³（2分）；
（4） C（2分）； 12（2分）；6N_A·a·ρ（2分）

試題分析：A是原子半徑最小的元素，因此A是氫元素。B、C、D是緊鄰的三個族的元素，C的三價陰離子和E的二價陽離子具有相同的電子層結構，這說明C是第ⅤA族元素，因此B是第ⅣA族所以，D是第ⅥA族。又因為B、C、D、E為短周期元素，因此B是碳元素，C是氮元素，D是氧元素，E是鎂元素。F、G為第四周期元素，元素F元素的基態原子具有六個成單電子，G是ⅠB族的元素，所以F是Cr元素，G是銅元素。
（1）E、F、G的元素符號分別是Mg、Cr、Cu；同周期第一電離能自左而右具有增大趨勢，所以第一電離能O＞C。由于氮元素原子2p能級有3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能大于相鄰元素，所以B、C、D元素的第一電離能由大到小的順序是N＞O＞C。原子數和價電子數分別都相等的是等電子體，則H元素分別與C、O元素形成的都具有NH₃相似的結構，屬于等電子體的微粒化學式分別是是H₃O^＋、CH₃^＋。
（2）根據構造原理可知，元素的原子基態價層電子排布圖是。
（3）向硫酸銅溶液中滴加氨水會生成藍色沉淀氫氧化銅，繼續滴加氨水至沉淀剛好全部溶解時可得到藍色溶液，繼續向其中加入極性較小的乙醇可以生成深藍色的[G(NH₃)₄]SO₄·H₂O沉淀。該深藍色沉淀中的NH₃通過配位鍵鍵與中心離子Cu²⁺結合；根據價層電子對互斥理論可知，NH₃分子中N原子含有的孤對電子對數＝（5－3×1）÷2＝1，即氨氣是三角錐形結構，其中氮原子的雜化方式是sp³。
（4）金屬鎂是六方最密集積，晶胞是選項c，其中配位數是12。設銅原子的半徑是r，則晶胞的長、寬都是2r，高是2r，所以立方體的體積是8r³。緊鄰的四個E原子的中心連線構成的幾何體是底面為等腰直角三角形的三棱錐，底面積是2r²，高是r，其體積是.所以若緊鄰的四個E原子的中心連線構成的幾何體的體積是acm³，則該晶胞的體積是就是12 acm³.晶胞中含有的鎂原子個數是8×＋1＝2個，則根據關系式×N_A＝2，解得M＝6N_A·a·ρ。