Question

16．A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的前36號元素，其中A與D、B與C同主族，D與E同周期．A為原子半徑最小的元素，B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，E的原子序數(shù)是B和C兩元素原子序數(shù)之和．回答下列問題：
（1）D元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，E元素的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵s4s¹．
（2）A₂B₂能以任意比例與水互溶，請推測其主要原因是H₂O₂分子與水分子間能形成氫鍵，A₂B₂分子是否為手性分子是（填“是”或“否”）．
（3）E的原子半徑為rcm，摩爾質(zhì)量為Mg．mol^-1，阿伏伽德羅常數(shù)值為N_A，E單質(zhì)晶體中原子的空間利用率為68%，則E單質(zhì)晶體中E原子的配位數(shù)為8，其晶體密度為$\frac{3\sqrt{3}M}{32{N}_{A}{r}^{3}}$g．cm^-3．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的前36號元素，A為原子半徑最小的元素，則A為H元素；B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則B為O元素；B與C同主族，則C為S元素；A與D同主族，D的原子序數(shù)大于S，故D為K元素；E的原子序數(shù)是B和C兩元素原子序數(shù)之和，則E的原子序數(shù)為8+16=24，故E為Cr元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的前36號元素，A為原子半徑最小的元素，則A為H元素；B的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，原子只能有2個電子層，最外層電子數(shù)為6，則B為O元素；B與C同主族，則C為S元素；A與D同主族，D的原子序數(shù)大于S，故D為K元素；E的原子序數(shù)是B和C兩元素原子序數(shù)之和，則E的原子序數(shù)為8+16=24，故E為Cr元素．
（1）D為K元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，E為Cr元素，電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵s4s¹，
故答案為：；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵s4s¹；
（2）H₂O₂能以任意比例與水互溶，可能原因是：H₂O₂分子與水分子間能形成氫鍵，H₂O₂分子為展開書頁型結(jié)構(gòu)，分子中正負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子，
故答案為：H₂O₂分子與水分子間能形成氫鍵；是；
（3）E單質(zhì)晶體中原子的空間利用率為68%，為體心立方密堆積，則E單質(zhì)晶體中E原子的配位數(shù)為8，E的原子半徑為rcm，則晶胞棱長為acm，則3a²=（4r）²，故a=$\frac{4\sqrt{3}r}{3}$，晶胞中E原子數(shù)目為1+8×$\frac{1}{8}$=2，晶胞質(zhì)量為$\frac{2M}{{N}_{A}}$g，則晶體密度為：$\frac{2M}{{N}_{A}}$g÷（$\frac{4\sqrt{3}r}{3}$ cm）³=$\frac{3\sqrt{3}M}{32{N}_{A}{r}^{3}}$，
故答案為：8；$\frac{3\sqrt{3}M}{32{N}_{A}{r}^{3}}$．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、氫鍵、分子極性、晶胞計算等，（3）為易錯點、難點，需要學(xué)生熟練掌握金屬晶胞結(jié)構(gòu)，具備一定的數(shù)學(xué)計算能力，難度中等．