Question

【題目】A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，相關(guān)信息如下：(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)，請用化學(xué)用語回答下列問題：

元素	相關(guān)信息
A	基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為nSnnPn
B	元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè)
C	最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍
D	簡單離子是第三周期元素中離子半徑最小的
E	價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)為4

(1)寫出D元素在周期表的位置______，基態(tài)E2+價(jià)電子的排布圖為_______，B元素能量最高的電子其軌道呈_______形。

(2)A與C形成的最高價(jià)化合物，中心原子軌道雜化類型為___________。

(3)A、B、C三種基態(tài)原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_____________，B、C、D簡單離子的半徑由大到小的順序?yàn)?/span>_________。

(4)寫出C的核外有18個(gè)電子的氫化物的電子式________。

(5)E可用做某些反應(yīng)的催化劑，CO易導(dǎo)致E失去催化活性：E＋5CO = E(CO)5，E(CO)5熔點(diǎn)為-20℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于乙醚，其晶體類型為___________。

(6)已知沸點(diǎn):B2H4>A2H6 ，主要原因?yàn)?/span>____________________。

(7)鐵的多種化合物均為磁性材料，氮化鐵是其中一種，某氮化鐵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則氮化鐵的化學(xué)式為________；設(shè)晶胞邊長為a cm，該晶體的密度為________ g·cm-3(用含a和NA的式子表示)。

Answer 1

【答案】第三周期，ⅢA族 啞鈴型 sp N＞O＞C r(N3-)＞r(O2-)＞r(Al3+) 分子晶體 前者可形成分子間氫鍵，后者只有范德華力 Fe4N

【解析】

A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，由A的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式nsnnpn可知，n=2，則A為C元素；C的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則C為O元素；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè)，并結(jié)合原子序數(shù)依次增大可知，B為N元素；D為簡單離子是第三周期元素中離子半徑最小的元素，則D為Al元素；E的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)為4，則E為Fe元素，電子排布式為[Ar]3d64s2，據(jù)此分析解答。

由上述分析可知，A為C，B為N，C為O，D為Al，E為Fe，

(1)D為Al，Al為13號(hào)元素，在周期表的位置為第三周期，ⅢA族；E為Fe，基態(tài)E2+價(jià)電子的排布圖為；B為N，其能量最高的電子其軌道為2p軌道，呈啞鈴型；故答案為：第三周期，ⅢA族；；啞鈴型；

(2)A為C，C為O，則A與C形成的最高價(jià)化合物為CO2，中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=中心原子的σ鍵電子對(duì)數(shù)+孤電子對(duì)數(shù)=2+=2，則中心原子的軌道雜化類型為sp雜化；故答案為：sp；

(3)A為C，B為N，C為O，三種基態(tài)原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>N＞O＞C；D為Al，B、C、D的簡單離子核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，則它們的半徑由大到小的順序?yàn)?/span>r(N3-)＞r(O2-)＞r(Al3+)；故答案為：N＞O＞C；r(N3-)＞r(O2-)＞r(Al3+)；

(4)C為O，O的核外有18個(gè)電子的氫化物為H2O2，其電子式為；故答案為：；

(5)E為Fe，Fe(CO)5的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低，則其屬于分子晶體；故答案為：分子晶體；

(6)A為C，B為N，沸點(diǎn):N2H4>C2H6，由于N2H4可形成分子間氫鍵，而C2H6不能形成分子間氫鍵，只有范德華力，因此沸點(diǎn)較低；故答案為：前者可形成分子間氫鍵，后者只有范德華力；

(7)一個(gè)晶胞中Fe原子的個(gè)數(shù)為個(gè)，N原子的個(gè)數(shù)為1個(gè)，則氮化鐵的化學(xué)式為Fe4N；一個(gè)晶胞的質(zhì)量為，則該晶體的密度為；故答案為：Fe4N；。