Question

【題目】a、b、c、d、e、f是原子序數依次增大的前四周期元素，a的基態原子有3個不同的能級，且各能級中電子數相等；c的基態原子最外層電子數是其內層電子數的三倍；b、d、f同主族;e的基態原子內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為1。

（1）基態f原子的電子占據最高的能層符號為________，該能層的電子排布式為________。

（2）如圖為部分主族元素第一電離能與周期數的關系圖，若m點為氫元素，則元素c為點________（填字母序號）。

（3）ac2中σ鍵和π鍵之比為________，寫出一種與ac2具有相同空間構型和鍵合形式的分子________。

（4）dCl5是一種白色晶體，其熔體可以導電，測得其中只含有一種正四面體形陽離子和一種正八面體形陰離子，其中陽離子中d原子的雜化軌道類型為________。試用電離方程式解釋dCl5熔體能導電的原因：___________________________________________。

（5）已知單質e的堆積方式如圖所示，該堆積模型的名稱為________，該晶胞中空間利用率為________（列出含“π”的計算式）。

Answer 1

【答案】 N 4s24p3 p 1∶1 CS2 sp3 2PCl5=PCl4++PCl6- 面心立方最密堆積 ）×100%

【解析】a、b、c、d、e、f是原子序數依次增大的前四周期元素，a的基態原子有3個不同的能級，且各能級中電子數相等，則a的電子排布式為1s22s22p2，為C元素；c的基態原子最外層電子數是其內層電子數的三倍，c為O元素；則b為N元素；b、d、f同主族，則d為P元素，f為As元素；e的基態原子內層軌道全部排滿電子，且最外層電子數為1，e的價層電子排布式為3d104s1，為Cu元素。

（1）f為As元素；基態f原子的電子占據最高的能層符號為N，該能層的電子排布式為4s24p3，故答案為：N；4s24p3；

（2）c為O元素；同一周期元素中，元素第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但是第IIA族的第一電離能大于相鄰第ⅢA族，第ⅤA族的第一電離能大于相鄰第ⅥA族，所以m是N，p是O元素，故答案為：p；

（3）ac2為CO2，σ鍵和π鍵之比為2：2=1：1，與ac2具有相同空間構型和鍵合形式的分子可以是CS2，故答案為：1∶1；CS2；

（4）測得PCl5是一種白色晶體，其熔體可以導電，其中只含有一種正四面體形陽離子和一種正八面體形陰離子，其中陽離子為PCl4+中P原子的雜化軌道類型為sp3；正八面體形陰離子為PCl6-，電離方程式為2PCl5=PCl4++PCl6-，故答案為：sp3；2PCl5=PCl4++PCl6-；

（5）根據銅的堆積方式可知，該堆積模型為面心立方最密堆積；若銅原子的半徑為r，則晶胞棱長為4r×=2r，則晶胞體積為（2r）3，晶胞中H原子數目為8×+6×=4，晶胞中Q原子占有的總體積為4×πr3，晶胞中原子的空間利用率=4×πr3÷（2r）3×100%=×100%，故答案為：面心立方最密堆積； ×100%。