Question

【題目】［化學——選修3：物質結構與性質］

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都是第四周期元素，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 ，該能層具有的原子軌道數為 ；

（2）E2＋離子的價層電子軌道表示式是 ，F原子的電子排布式是 ；

（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）配合物甲的焰色反應呈紫色，其內界由中心離子E3＋與配位體AB－構成，配位數為6，甲的水溶液可以用于實驗室中E2＋離子的定性檢驗，檢驗E2＋離子的離子方程式為 ；

（6）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/cm3。

Answer 1

【答案】（1）M；9；（2）；1s22s22p63s23p63d104s1；（3）sp2；四面體；（4）（5）3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓；（6）CuFeS2；4.32

【解析】

A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，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原子核外電子排布為1s22s22p2，C原子核外電子排布為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S元素；E、F都是第四周期元素，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Cu元素，據以上分析回答題中的問題。

(1)基態S原子中電子占據的最高能層為第3能層，符號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+離子的價層電子排布3d6，其價層電子排布圖是，F為Cu元素，原子核外有29個電子，原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；

(3)碳元素的最高價氧化物對應的水化物為H2CO3，中心C原子成3個σ鍵、沒有孤電子對，C原子 采取sp2雜化方式；B的氣態氫化物為NH3，NH3分子中N原子價層電子對數=3+=4，其VSEPR模型為四面體；

(4)與CO2互為等電子體，可知SCN-電子式與CO2相同，參照CO2的電子式寫出電子式為：；

(5)配合物甲的焰色反應呈紫色，為K元素，其內界由中心離子Fe3+與配位體CN-構成，配位數為6，甲為K3[Fe（CN）6]，甲的水溶液可以用于實驗室中Fe2+離子的定性檢驗，檢驗Fe2+離子的離子方程式為：3Fe2++2[Fe（CN）6]3-=Fe3[Fe（CN）6]2↓；

(6)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）原子位于4個位于面上、1個內部、8個頂點上，原子數目=4×+1+8×=4，晶體中Cu、Fe、S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=g，晶胞體積=（524×10-10 cm）2×103×10-10cm，該晶胞的密度d= =[]÷[（524×10-10 cm）2×1030×10-10 cm]= 4.32g/cm3；

故答案為：CuFeS2；4.32。