Question

【題目】在元素周期表前四周期中原子序數依次增大的六種元素A、B、C、D、E、F中，A與其余五種元素既不同周期也不同主族，B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，C的氧化物是導致酸雨的主要物質之一，D原子核外電子有8種不同的運動狀態，E的基態原子在前四周期元素的基態原子中單電子數最多，F元素的基態原子最外能層只有一個電子，其它能層均已充滿電子．

（1）寫出基態E原子的價電子排布式 ．

（2）B、C、D三元素第一電離能由小到大的順序為（用元素符號表 示） ；A與C形成CA3型分子，分子中C原子的雜化類型為 ，分子的立體結構為 ；C的單質與 BD化合物是等電子體，據等電子體的原理，寫出BD化合物的電子式 ； A2D由液態形成晶體時密度 （填增大，不變或減小），分析主要原因（用文字敘述）

（3）已知D、F能形成一種化合物，其晶胞的結構如圖所示，則該化合物的化學式為（用元素符號表示） ；若相鄰D原子和F原子間的距離為a cm，阿伏伽德羅常數為NA，則該晶體的密度為 g/cm3（用含a、NA的符號表示）．

Answer 1

【答案】（1）3d54s1；（2）C＜O＜N；sp3；三角錐形；；水形成晶體時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間正四面體網狀結構，水分子空間利用率低，密度反而減小；（3）Cu2O；．

【解析】在元素周期表前四周期中原子序數依次增大的六種元素A、B、C、D、E、F中，B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則B為碳元素，D原子核外電子有8種不同的運動狀態，則D為氧元素，C的氧化物是導致酸雨的主要物質之一，且C的原子序數小于D，所以C為氮元素，E的基態原子在前四周期元素的基態原子中單電子數最多，其原子外圍電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，則E為鉻元素，F元素的基態原子最外能層只有一個電子，其它能層均已充滿，則F原子外圍電子排布為3d104s1，所以F為銅元素，A與其余五種元素既不同周期也不同主族，所以A為氫元素．

（1）E為鉻元素，基態E原子的價電子排布為3d54s1，故答案為：3d54s1；

（2）C、O、N元素都是第二周期非金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但N元素原子2p能級是半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：C＜O＜N；

A與C形成NH3分子，分子中N原子形成3個N﹣H、含有1對孤對電子，故N原子雜化類型為sp3，分子的立體結構為三角錐形；

C的單質為N2，化合物CO是等電子體，二者結構相似，CO分子中C原子與O原子之間形成三對共用電子對，故CO的電子式為；

H2O形成晶體時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間正四面體網狀結構，水分子空間利用率低，密度反而減小，

（3）根據晶胞的結構圖可知，晶胞中含有氧原子數為1+8×=2，銅原子數為4，所以該化合物的化學式為Cu2O，晶胞質量為（4×+2×）g，若相鄰氧原子和銅原子間的距離為a cm，則晶胞的體對角線為4acm，所以邊長為cm，所以體積為（cm）3cm3，該晶體的密度為（4×+2×）g÷（cm）3=g/cm3