Question

已知A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)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(xiàn)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(jù)以上信息填空：
（1）基態(tài)D原子中電子占據(jù)的最高能層符號

 

，該能層具有的原子軌道數(shù)為

 

．
（2）E²⁺離子的價層電子排布圖是

 

，F(xiàn)原子的電子排布式是

 

．
（3）A的最高價氧化物對應的水化物分子結構式為

 

，其中心原子采取的軌道雜化方式為

 

，B的氣態(tài)氫化物的VSEPR模型為

 

．
（4）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(shù)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

 

．
（5）某種化合物由D、E、F三種元素組成，其晶胞如下圖所示，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(jù)圖中所示的數(shù)據(jù)列式計算該晶體的密度：d=

 

g/cm³．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)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(shù)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(xiàn)原子核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則F為Cu元素，據(jù)此解答．

解答： 解：A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)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(shù)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(xiàn)原子核外電子數(shù)=2+8+18+1=29，則F為Cu元素，
（1）基態(tài)S原子中電子占據(jù)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，
故答案為：M；9；
（2）Fe²⁺離子的價層電子排布3d⁶，其價層電子排布圖是，F(xiàn)為Cu元素，原子核外有29個電子，原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，

故答案為：；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(tài)氫化物為NH₃，NH₃分子中N原子價層電子對數(shù)=3+

5-1×3

2

=4，其VSEPR模型為正四面體，
故答案為：；sp²；正四面體；
（4）配合物甲的焰色反應呈紫色，可以K元素，其內界由中心離子Fe³⁺與配位體CN^-構成，配位數(shù)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↓，
故答案為：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓；
（5）晶胞中D（S）原子位于晶胞內部，原子數(shù)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(shù)目=6×

1

2

+4×

1

4

=4，F(xiàn)（Cu）原子位于4個位于面上、1個內部、8個頂點上，原子數(shù)目=4×

1

2

+1+8×

1

8

=4，晶體中Cu、Fe、S原子數(shù)目之比=4：4：8=1：1：2，故該晶體化學式為：CuFeS₂，
晶胞質量=

(56+64+32×2)g/mol

6.02×1023mol-1

×4，晶胞體積=（524×10^-10 cm）²×103×10^-10 cm，
該晶體的密度：d=

(56+64+32×2)g/mol 6.02×1023mol-1 ×4

(524×10-10cm)2×1030×10-10cm

=4.32g/cm³，
故答案為：CuFeS₂；4.32．

點評：本題是對考查物質結構的考查，涉及核外電子排布、雜化理論、價層電子對互斥理論、配合物、晶胞計算等，需要學生具備扎實的基礎，（5）為易錯點、難點，難度中等．