Question

A、B、C、D是元素周期表中前36號元素,它們的核電荷數依次增大。A原子L層的成對電子數和未成對電子數相等,B原子的最外層p軌道的電子為半充滿結構,C是地殼中含量最多的元素。D是第四周期元素,其原子核外最外層電子數與氫原子相同,其余各層電子均充滿。請回答下列問題:
(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序是       (用對應的元素符號表示);基態D原子的電子排布式為               。
(2)A的最高價氧化物對應的水化物分子中,其中心原子采取       雜化;B的空間構型為       (用文字描述)。
(3)1 mol AB^-中含有的π鍵個數為       。
(4)如圖是金屬Ca和D所形成的某種合金的晶胞結構示意圖,則該合金中Ca和D的原子個數比是       。

(5)鑭鎳合金與上述合金都具有相同類型的晶胞結構XY_n,它們有很強的儲氫能力。已知鑭鎳合金LaNi_n晶胞體積為9.0×10^-23 cm³,儲氫后形成LaNi_nH_4.5合金(氫進入晶胞空隙,體積不變),則LaNi_n中n=       (填數值);氫在合金中的密度為       。

Answer 1

(1)C＜O＜N  1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹
(2)sp² 平面三角形
(3)2N_A或2×6.02×10²³
(4)1∶5
(5)5  0.083 g·cm^-3

A原子L層的電子排布圖為,故A為C元素;地殼中含量最多的元素是O元素,故C為O元素;最外層p軌道的電子為半充滿結構的元素是ⅤA族元素,結合A和C的核電荷數可知B為N元素;據D的描述可知,其四個電子層的電子數分別為2、8、18、1,故為Cu元素。(1)由于N元素p軌道處于半充滿狀態,故第一電離能最大,則有C＜O＜N,基態Cu原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹。(2)根據價層電子對互斥理論可知在H₂CO₃分子中的C原子以及N中的N原子上都沒有孤電子對,故C原子采用sp²雜化方式,N空間構型為平面三角形結構。(3)在CN^-中,C原子與N原子之間是共價三鍵,故含有的π鍵個數為2N_A。(4)如圖,鈣在立方體的頂點,故含有8×=1個,而Cu原子位于面上和體心中,故有8×+1=5個。(5)結合(4)以及合金的化學式可知n=5,氫在合金中的密度= g·cm^-3="0.083" g·cm^-3。