Question

有A、B、C、D、E、F六種元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，B是電負性最大的元素，C的2p軌道中有三個未成對電子，F(xiàn)原子核外電子數(shù)是B 與C核外電子數(shù)之和，D 是主族元素且與E同周期，E能形成紅色或磚紅色E₂O和黑色的EO兩種氧化物，D與B可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．請回答下列問題：
（1）E⁺離子基態(tài)時的電子排布式為

 

；
（2）A₂F的分子空間構(gòu)型為

 

；FO₃分子中F原子的雜化方式

 

；
（3）CA₃極易溶于水，其原因主要是

 

；
（4）從圖中可以看出，D 與B形成的離子化合物的化學式為

 

（用元素符號表示），該離子晶體的密度為ag?cm^-3，則晶胞的體積是

 

（寫出表達式即可，不用化簡）；
（5）已知E單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積（在晶胞的頂點和面心均含有一個E原子），則E的晶體中E原子的配位數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：有A、B、C、D、E、F六種元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B是電負性最大的元素，則B為F元素；C的2p軌道中有三個未成對的單電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p³，則C為N元素；F原子核外電子數(shù)是B與C核外電子數(shù)之和，則F原子核外電子數(shù)為9+7=16，則F為S元素；E能形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物，則E為Cu元素；D與B可形成離子化合物，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中F原子數(shù)目為8，D原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故化學式為DF₂，D為+2價，D是主族元素且與E同周期，處于第四周期，則D為Ca元素，據(jù)此解答．

解答： 解：有A、B、C、D、E、F六種元素，A是周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；B是電負性最大的元素，則B為F元素；C的2p軌道中有三個未成對的單電子，原子核外電子排布為1s²2s²2p³，則C為N元素；F原子核外電子數(shù)是B與C核外電子數(shù)之和，則F原子核外電子數(shù)為9+7=16，則F為S元素；E能形成紅色（或磚紅色）的E₂O和黑色的EO兩種氧化物，則E為Cu元素；D與B可形成離子化合物，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中F原子數(shù)目為8，D原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故化學式為DF₂，D為+2價，D是主族元素且與E同周期，處于第四周期，則D為Ca元素，
（1）E為Cu元素，Cu⁺離子基態(tài)時電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰；
（2）H₂S分子中S原子的價層電子對數(shù)=2+

6-2

2

=4，S原子采取sp³雜化，S的氧化物SO₃分子中S原子價層電子對數(shù)=3+

6-2×3

2

=3，S原子沒有孤對電子，故SO₃為平面正三角形，
故答案為：sp³；平面正三角形；
（3）NH₃極易溶于水，其原因主要是NH₃與水分子間形成氫鍵，
故答案為：NH₃與水分子間形成氫鍵；
（4）D與F元素可形成離子化合物，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中F原子數(shù)目為8，D原子數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4，故化學式為DF₂，D為+2價，D是主族元素且與E同周期，處于第四周期，則D為Ca元素，故該離子化合物化學式為CaF₂，晶胞的密度為ag?cm^-3，晶胞的質(zhì)量為

4×78g/mol

NAmol-1

，故晶胞的體積為

4×78g/mol NAmol-1

a g?cm-3

=

4×78

a×NA

cm³，
故答案為：CaF₂；

4×78

a×NA

cm³；
（5）Cu單質(zhì)的晶體為面心立方最密堆積，以頂點Cu原子研究，與之最近的Cu原子處于面心上，每個頂點為12個面共用，故Cu的配位數(shù)為12，
故答案為：12．

點評：本題以元素推斷為載體，綜合考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布規(guī)律、雜化理論與分子結(jié)構(gòu)、氫鍵、晶胞計算等，難度中等，（4）注意利用均攤法進行晶胞計算．