Question

【題目】【化學—選修3:物質結構】前四周期原子序數(shù)依次增大的六種元素，A、B、C、D、E、H中，A元素在宇宙中含量最豐富，B元素基態(tài)原子的核外有3種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)目相同。D元素是地殼中含量最多的元素，E為d區(qū)元素，其外圍電子排布中有4對成對電子，H元素基態(tài)原子最外層只有一個電子，其它層均已充滿電子。

（1）E元素在周期表中的位置是 。

（2）六種元素中電負性最大的元素為 ，前五種元素中第一電離能最小的元素為______（寫元素符號）。C元素與元素氟能形成C2F2分子，該分子中C原子的雜化方式是____________。

（3）配合物E（BD）4常溫下為液態(tài)，易溶于CCl4、苯等有機溶劑，據(jù)此判斷該分子屬于 分子（填“極性”或“非極性”）。該分子中σ鍵與π鍵數(shù)目比為 。

（4）H單質的晶胞結構如圖所示，則原子采取的堆積方式為 ，若已知H原子半徑為r pm ，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，摩爾質量為M，用相應字母表示：

①該原子的配位數(shù)為 。

②該晶體的密度為 g/cm3。

③H原子采取這種堆積方式的空間利用率為 (用含π表達式表示)。

Answer 1

【答案】（1）第四周期第Ⅷ族 （2）O Ni sp2（3）非極性 1：1

（4）面心立方最密堆積①12 ②③×100%（不寫也100%給分）

【解析】

試題分析：前四周期原子序數(shù)依次增大的六種元素，A、B、C、D、E、H中，A元素在宇宙中含量最豐富，則A是H；B元素基態(tài)原子的核外有3種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子數(shù)目相同，因此B是C。D元素是地殼中含量最多的元素，所以D是O，則C是N；E為d區(qū)元素，其外圍電子排布中有4對成對電子，所以E應該是Ni；H元素基態(tài)原子最外層只有一個電子，其它層均已充滿電子，則F是Cu。

（1）Ni元素的原子序數(shù)是28，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。

（2）非金屬性越強，電負性越大，則六種元素中電負性最大的元素為O，前五種元素中只有Ni是金屬，因此第一電離能最小的元素為Ni。N元素與元素氟能形成N2F2分子，根據(jù)8電子穩(wěn)定結構可知該分子的結構式為F－N＝N－F，即N原子含有1對孤對電子，因此N原子的雜化方式是sp2雜化。

（3）配合物Ni（CO）4常溫下為液態(tài)，易溶于CCl4、苯等有機溶劑，由于四氯化碳和苯均是非極性分子，則根據(jù)相似相容原理可知該分子屬于非極性分子。單鍵都是σ鍵，三鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵，則該分子中σ鍵與π鍵數(shù)目比為8：8＝1：1。

（4）H單質的晶胞結構如圖所示，則原子采取的堆積方式為面心立方最密堆積，若已知H原子半徑為r pm ，NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，摩爾質量為M，用相應字母表示：

①根據(jù)晶胞結構可知該原子的配位數(shù)為12。

②晶胞中含有銅原子的個數(shù)是8×1/8+6×1/2=4，銅原子半徑是rpm，則面對角線是4rpm，則晶胞的邊長是，則該晶體的密度為＝g/cm3。

③晶胞中銅原子的體積，晶胞的體積是，所以這種堆積方式的空間利用率為＝×100%。