Question

16．已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)依次增加．其中A元素原子的1s軌道上只有1個電子，B元素原子核外有三個未成對電子，B與C可形成離子化合物C₃B₂；D元素是地殼中含量最高的金屬元素； E元素原子核外最外層只有1個電子，其余各層電子均充滿．請根據(jù)以上信息，回答下列問題：（答題時，A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示）
（1）寫出E元素原子基態(tài)時的電子排布式：[Ar]3d¹⁰4s¹．B、C、D的第一電離能由小到大的順序為Al＜Mg＜N．
（2）C的氯化物熔點遠(yuǎn)高于D的氯化物，理由是MgCl₂為離子晶體而AlCl₃為分子晶體．
（3）BA₃分子中B原子的雜化軌道類型是sp³．
（4）A、B、E三種元素可形成[E（BA₃）₄]²⁺配離子，其中存在的化學(xué)鍵類型及相互作用有①③．
①配位鍵   ②金屬鍵   ③極性共價鍵   ④非極性共價鍵   ⑤離子鍵   ⑥氫鍵
已知[E（BA₃）₄]²⁺具有對稱較高的空間構(gòu)型，若[E（BA₃）₄]²⁺中有兩個BA₃被Cl^-取代時，得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[E（BA₃）₄]²⁺的空間構(gòu)型為a（填序號）．
a．平面正方形    b．正四面體    c．三角錐型    d．．V型
（5）B、E形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則其化學(xué)式為Cu₃N（每個球均表示1個原子）．若該晶體的密度為a g/cm³，則該晶胞的體積是$\frac{206g•mo{l}^{-1}}{ag•c{m}^{-3}×6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}}$ cm³（寫出表達(dá)式即可）．

Answer 1

分析 A元素原子的1s軌道上只有1個電子是氫原子，B元素原子核外有三個未成對電子是氮原子，B與C可形成離子化合物C₃B₂，所以C是+2價，所以C是鎂，D元素是地殼中含量最高的金屬元素是鋁； E元素原子核外最外層只有1個電子，其余各層電子均充滿，所以其基態(tài)時的電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，所以E是29號的銅，所以A、B、C、D、E分別是：H、N、Mg、Al、Cu，由此分析解答．

解答 解：（1）銅的基態(tài)電子排布式：[Ar]3d¹⁰4s¹，在元素周期表中，同一周期元素的第一電離能從左到右逐漸增大，同一主族元素的第一電離能從上到下逐漸減小，而同周期第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一電離能比相鄰元素都高，據(jù)此可判斷三種元素的第一電離能的順序為：Al＜Mg＜N，故答案為：[Ar]3d¹⁰4s¹；Al＜Mg＜N；
（2）因MgCl₂為離子晶體而AlCl₃為分子晶體，離子晶體的熔沸點遠(yuǎn)大于分子晶體的熔沸點，故答案為：MgCl₂為離子晶體而AlCl₃為分子晶體；
（3）氨分子中有3個σ鍵和一對孤對電子對，所以中心原子氮是sp³雜化，故答案為：sp³；
（4）[Cu（NH₃）₄]²⁺中銅離子與氮原子之間形成配位鍵，氨氣分子中N原子與H原子之間形成極性鍵；[Cu（NH₃）₄]²⁺中的兩個NH₃被兩個Cl^-取代能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，[Cu（NH₃）₄]²⁺的空間構(gòu)型為平面正方形，故答案為：①③；a；
（5）根據(jù)晶胞中微粒個數(shù)的分配方法計算，晶胞中含有N原子的數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子的數(shù)目為：12×$\frac{1}{4}$=3，故化學(xué)式為Cu₃N，所以該晶胞的體積=$\frac{\frac{1}{6.02×1{0}^{23}}×206g•mo{l}^{-1}}{ag/c{m}^{3}}$=$\frac{206g•mo{l}^{-1}}{ag•c{m}^{-3}×6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}}$，
故答案為：Cu₃N；$\frac{206g•mo{l}^{-1}}{ag•c{m}^{-3}×6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}}$．

點評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計算、配合物、原子核外電子排布、電離能等知識點，側(cè)重考查學(xué)生知識運用、計算及空間想象能力，難點是晶胞計算及配位數(shù)計算，題目難度中等．