Question

【題目】前四周期原子序數依次增大的六種元素A、B、C、D、E、F中，A、B屬于同一短周期元素且相鄰，A元素所形成的化合物種類最多，C、D、E、F是位于同一周期的金屬元素，基態C、F原子的價電子層中未成對電子均為1個，且C、F原子的電子數相差為10，基態D、E原子的價電子層中未成對電子數分別為4、2，且原子序數相差為2。

（1）寫出D在元素周期表中的位置為___________________ ，其三價陽離子的價層電子排布圖為___________________ ；

（2）F元素位于元素周期表_________區，其基態原子有_________種能量不同的電子；

（3）第二周期中基態原子未成對電子數與E相同且電負性較大的元素為___________（寫元素符號）；

（4）E單質可作鄰硝基苯酚或對硝基苯酚與H2加成的催化劑。鄰硝基苯酚和對硝基苯酚在20 水中的溶解度之比為0.39，其原因為___________________；

（5）黃血鹽是由A、B、C、D四種元素形成的配位化合物C4[D(AB)6]，易溶于水，廣泛用作食鹽添加劑（抗結劑）。黃血鹽的內界是_____(寫出化學式)，黃血鹽溶液與稀硫酸加熱時發生非氧化還原反應，生成硫酸鹽和一種與黃血鹽的配體互為等電子體的氣態化合物，寫出該氣態化合物的電子式__________；

（6）E2+與Mg2+、O2﹣形成晶體的晶胞結構如下左圖所示（E2+未畫出），則該晶體的化學式為__．

（7）金屬C、F晶體的晶胞結構如上圖Ⅰ、Ⅱ（請先判斷對應的圖），金屬F的晶胞中，若設該晶胞的密度為ag/cm3，阿伏加德羅常數的值為NA， F原子的摩爾質量為M g/mol，則表示F原子半徑的計算式為______________pm(列出算式即可，不必化簡)。

Answer 1

【答案】第4 周期VIII 族ds7O鄰硝基苯酚形成分子內氫鍵，降低其在水中的溶解度，對硝基苯酚與水形成分子間氫鍵，增大了溶解度[Fe(CN)6]4-Mg2NiO3 ×1010pm

【解析】

A、B、C、D、E、F均為周期表中前四周期元素，其原子序數依次增大，A是形成化合物種類最多的元素，則A為碳元素；A、B屬于同一短周期元素且相鄰，則B為氮元素；C、D、E、F是位于同一周期的金屬元素，基態C、F原子的價電子層中未成對電子均為1個，且C、F原子的電子數相差為10，則C是鉀元素，其價層電子排布為4S1；F是銅元素，其價層電子排布為3d104S1；基態D、E原子的價電子層中未成對電子數分別為4、2，且原子序數相差為2，則D是鐵元素，其價層電子排布為3d64S2；E為鎳元素，其價層電子排布為3d84S2，據此分析可得結論。

（1）D為鐵元素，在周期表的位置為第4 周期VIII 族，在形成三價陽離子時不僅失去4s軌道上的2個電子，3d軌道上也失去一個電子，達到半滿狀態，其價層電子排布圖為；

（2）F為銅元素，位于周期表中的ds區，其基態原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，有7種能量不同的原子，故答案為：ds、7；

（3）第二周期中基態原子未成對電子數與E相同的原子有C和O,電負性較大的為氧，故答案為：O；

（4）鄰硝基苯酚分子中硝基上的氧原子易與酚羥基上的氫原子形成分子內氫鍵，降低其在水中的溶解度，對硝基苯酚與水形成分子間氫鍵，增大了溶解度，故答案為：鄰硝基苯酚形成分子內氫鍵，降低其在水中的溶解度，對硝基苯酚與水形成分子間氫鍵，增大了溶解度；

（5）根據信息可得黃血鹽的化學式：K4[Fe(CN)6]，外界為K+，內界為：[Fe(CN)6]4-；黃血鹽溶液與稀硫酸加熱時發生非氧化還原反應，說明元素化合價不變，生成硫酸鹽和一種與CN-是等電子體的氣態化合物，根據元素守恒知該氣態化合物是CO，其電子式與氮氣類似，形成碳氧叁鍵，故答案為：[Fe(CN)6]4- 、；

（6）氧離子位于該晶胞的棱上，氧離子個數= ×12=3，所以該晶胞含有3個氧離子；鎂離子處在面上，鎂離子個數=×4=2，該晶胞中含有2個鎂離子，根據化學式中元素化合價代數和為零，該晶胞中含有1個Ni2+，所以該晶胞的化學式為Mg2NiO3，故答案為：Mg2NiO3；

（7）鉀晶體為體心立方堆積，銅晶體為面心立方堆積，故Ⅰ是鉀晶胞，Ⅱ是銅晶胞；此晶胞含有的銅原子為：8×+6×=4，由密度公式先求出晶胞的體積cm3，再算出棱長cm，最后面對角線為原子半徑，則原子半徑的計算式為 cm= ×1010pm，故答案為： ×1010pm