Question

12．已知A、B、C、D、E、F、G為前四周期七種元素且原子序數(shù)依次增大，其中A的基態(tài)原子中沒有成對電子，B的基態(tài)原子中有6種不同運動狀態(tài)的電子，C原子核外成對電子數(shù)比未成對電子數(shù)多1，其氫化物常用作制冷劑，D原子中有2個未成對電子，E基態(tài)原子在同周期中原子半徑最大，F(xiàn)原子價電子排布為ns^n-1nPⁿ⁺¹，G基態(tài)原子核外所有軌道都處于全滿狀態(tài)且屬ds區(qū)的元素．
（1）G基態(tài)原子價電子排布式3d¹⁰4s²；
（2）B、C、D基態(tài)原子第一電離能由大到小的順序N＞O＞C；
（3）離子化合物CA₅的晶體中含有的化學鍵有ABD；
A．離子鍵　  　B．極性鍵　   　C．非極性鍵　  　D．配位鍵       E．金屬鍵
（4）E₂D的熔點比E₂F的熔點高（填“高”或“低”），原因是Na₂O、Na₂S均為離子化合物，陽離子相同，陰離子所帶電荷相等，而氧離子半徑小于硫離子半徑，故Na₂O的晶格能更大，所以Na₂O的熔點更高；
（5）與BD₂互為等電子體的分子有N₂O（要求寫一種）；
（6）GF在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛．GF晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，其晶胞邊長為x pm，該晶體的密度為$\frac{388}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3（列式表示），a、b位置兩粒子之間的距離為$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$xpm（列式表示）．（已知阿伏伽德羅常數(shù)為N_A）．

Answer 1

分析 已知A、B、C、D、E、F、G為前四周期七種元素且原子序數(shù)依次增大，其中A的基態(tài)原子中沒有成對電子，則A為H元素；B的基態(tài)原子中有6種不同運動狀態(tài)的電子，即原子核外有6個電子，故B為碳元素；C原子核外成對電子數(shù)比未成對電子數(shù)多1，其氫化物常用作制冷劑，則C為N元素；F原子價電子排布為ns^n-1nPⁿ⁺¹，則n-1=2，可得n=3，故F為S元素；E基態(tài)原子在同周期中原子半徑最大，處于IA族，結(jié)合原子序數(shù)可知E為Na；D原子中有2個未成對電子，原子序數(shù)小于Na、大于氮，外圍電子排布只能為2s²2p4，故D為O元素；G基態(tài)原子核外所有軌道都處于全滿狀態(tài)且屬ds區(qū)的元素，則G為Zn，據(jù)此解答．

解答 解：已知A、B、C、D、E、F、G為前四周期七種元素且原子序數(shù)依次增大，其中A的基態(tài)原子中沒有成對電子，則A為H元素；B的基態(tài)原子中有6種不同運動狀態(tài)的電子，即原子核外有6個電子，故B為碳元素；C原子核外成對電子數(shù)比未成對電子數(shù)多1，其氫化物常用作制冷劑，則C為N元素；F原子價電子排布為ns^n-1nPⁿ⁺¹，則n-1=2，可得n=3，故F為S元素；E基態(tài)原子在同周期中原子半徑最大，處于IA族，結(jié)合原子序數(shù)可知E為Na；D原子中有2個未成對電子，原子序數(shù)小于Na、大于氮，外圍電子排布只能為2s²2p4，故D為O元素；G基態(tài)原子核外所有軌道都處于全滿狀態(tài)且屬ds區(qū)的元素，則G為Zn．
（1）G為Zn元素，基態(tài)原子價電子排布式為3d¹⁰4s²，故答案為：3d¹⁰4s²；
（2）同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢，但N元素2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能：N＞O＞C，故答案為：N＞O＞C；
（3）離子化合物NH₄H由H^-、NH₄⁺構(gòu)成，含有離子鍵，NH₄⁺中含有極性鍵、配位鍵，故答案為：ABD；
（4）Na₂O、Na₂S均為離子化合物，陽離子相同，陰離子所帶電荷相等，而氧離子半徑小于硫離子半徑，故Na₂O的晶格能更大，所以Na₂O的熔點更高，
故答案為：高；Na₂O、Na₂S均為離子化合物，陽離子相同，陰離子所帶電荷相等，而氧離子半徑小于硫離子半徑，故Na₂O的晶格能更大，所以Na₂O的熔點更高；
（5）與CO₂互為等電子體的分子有N₂O等，故答案為：N₂O；
（6）ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中Zn、S原子數(shù)目均為4，故晶胞質(zhì)量為4×$\frac{97}{{N}_{A}}$g，其晶胞邊長為x pm，該晶體的密度為4×$\frac{97}{{N}_{A}}$g÷（x×10^-10 cm）³=$\frac{388}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3，a、b位置兩粒子處于晶胞體對角線上，過黑色球、面心白色球平衡側(cè)面的平面將體對角線四等份，a、b距離為體對角線的$\frac{1}{4}$，故a、b之間的距離為$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$x pm，
故答案為：$\frac{388}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-10}）^{3}}$；$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$x．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、電離能、化學鍵、等電子體、熔沸點比較、晶胞計算等，是對學生綜合能力的考查，（6）中計算為易錯點、難點，需要學生具備一定空間想象與數(shù)學計算能力．