Question

【題目】已知A、B、C、D四種短周期元素,它們的核電荷數依次增大。A原子、C原子的L能層中都有兩個未成對的電子,C、D同主族。E、F都是第4周期元素,E原子核外有4個未成對電子,F原子除最外能層只有1個電子外,其余各能層均為全充滿。根據以上信息填空：

(1)基態D原子中,電子占據的最高能層符號是________,

該能層具有的原子軌道數為________。

(2)E2+的價層電子排布圖是________,

F原子的核外電子排布式是________。

(3)A元素的最高價氧化物對應的水化物中心原子采取的軌道雜化方式為________,

B元素的氣態氫化物的分子模型為________。

(4)化合物AC2、B2C和陰離子DAB-互為等電子體,它們結構相似,DAB-的電子式為________。

(5)某種化合物由D、E、F三種元素組成,其晶胞如圖所示,則其化學式為________,該晶胞上下底面為正方形,側面與底面垂直,根據圖中所示的數據列式計算該晶體的密度：d=________g·cm-3。

Answer 1

【答案】(1)M 9 (2) 1s22s22p63s23p63d104s1

(3)sp2 三角錐形 (4)

(5)CuFeS2 [×4]÷[(524×10-10cm)2×(1 030×10-10)cm]=4.32

【解析】A、B、C、D四種短周期元素,它們的核電荷數依次增大,A原子、C原子的L能層中都有兩個未成對的電子,則A原子核外電子排布式為1s22s22p2, C原子核外電子排布式為1s22s22p4,故A為碳元素、C為氧元素;B原子序數介于C、O之間,則B為氮元素;C、D同主族,則D為硫元素;E、F都是第4周期元素,E原子核外有4個未成對電子,原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則E為Fe;F原子除最外能層只有1個電子外,其余各能層均為全充滿,F原子核外電子數=2+8+18+1=29,則F為銅元素。

(1)基態硫原子中電子占據的最高能層為第3能層,符號為M,該能層有1個s軌道、3個p軌道、5個d軌道,共有9個原子軌道。

(2)Fe2+的價層電子排布式為3d6,其價層電子排布圖是,F為銅元素,原子核外有29個電子,原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1。

(3)碳元素的最高價氧化物對應的水化物為H2CO3,分子結構式為,中心碳原子成3個σ鍵、沒有孤電子對,碳原子采取sp2雜化方式;B的氣態氫化物為NH3,為三角錐形結構。

(4)化合物CO2、N2O和陰離子SCN-互為等電子體,它們結構相似,SCN-中碳原子與硫、氮原子之間分別形成2對共用電子對,SCN-的電子式為

(5)晶胞中D(S)原子位于晶胞內部,原子數目為8個,E(Fe)原子6個位于面上、4個位于棱上,E(Fe)原子數目=6×+4×=4,F(Cu)原子4個位于面上、1個位于內部、8個位于頂點上,原子數目=4×+1+8×=4,晶體中銅、鐵、硫原子數目之比=4∶4∶8=1∶1∶2,故該晶體化學式為CuFeS2;晶胞質量=×4,晶胞體積=(524×10-10cm)2×(1 030×10-10)cm,該晶體的密度d=

[×4]÷[(524×10-10cm)2×(1 030×10-10)cm]=4.32 g·cm-3。