Question

[化学--选修物质结构与性质]
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大．其中A、C原子的L层有2个未成对电子．D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．F³⁺离子M层3d轨道电子为半满状态．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示）
（1）写出F原子的电子排布式______，F位于周期表______区．
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为______．
（3）F和M（质子数为25）两元素的部分电离能数据列于下表：

元    素		M	F
电能	I1	717	759
	I2	1509	1561
	I3	3248	2957

比较两元素的I₂、I₃可知，气态M²⁺再失去一个电子比气态F²⁺再失去一个电子难．对此，你的解释是______、______；
（4）已知F晶体的堆积方式与金属钾相同，则F晶胞中F原子的配位数为______，一个晶胞中F原子的数目为______．
（5）H₂S和C元素的氢化物（分子式为H₂C₂）的主要物理性质比较如下：

	熔点/K	沸点/K	标准状况时在水中的溶解度
H2S	187	202	2.6
H2C2	272	423	以任意比互溶

H₂S和H₂C₂的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因______．

Answer

A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大．
A、C原子的L层有2个未成对电子，为碳元素和氧元素，原子序数A＜C，所以A为C元素，C为O元素；B的原子序数介于A与C之间，所以B为N元素；
D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，D为Mg元素，D与E同主族，原子序数D＜E，则E为Ca元素；
F3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则F为Fe元素．
【解析】
A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大．A、C原子的L层有2个未成对电子，为碳元素和氧元素，原子序数A＜C，所以A为C元素，C为O元素；B的原子序数介于A与C之间，所以B为N元素；
D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，D为Mg元素，D与E同主族，原子序数D＜E，则E为Ca元素；
F3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则F为Fe元素．
即A为C元素，B为N元素，C为O元素，D为Mg元素，E为Ca元素，F为Fe元素．
（1）F为Fe元素，核内有26个质子，原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，位于d区．
故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；d．
（2）A为C元素，B为N元素，C为O元素，同周期元素从左到右元素的第一电离能逐渐减小，则C元素的最小，由于N的2p轨道电子为半充满状态，难以失去电子，第一电离能大于O，所以第一电离能从大到小的顺序为：N＞O＞C．
故答案为：N＞O＞C．
（3）F为Fe元素，M为Mn元素，Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定，而Fe2+的3d轨道电子数为6，不是较稳定状态，所以气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难．
故答案为：Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定，而Fe2+的3d轨道电子数为6，不是较稳定状态．
（4）Fe晶体的堆积方式与金属钾相同，金属钾为体心立方结构，则Fe晶胞中Fe原子的配位数为8，；晶胞中F原子的数目为1+8×=2．
故答案为：8；2．
（5）H2C2为H2O2，氧元素电负性很强，H2O2分子间存在氢键，所以熔沸点比H2S高；氧元素电负性很强，H2O2分子与水分子可形成氢键，所以与任意比互溶．
故答案为：氧元素电负性很强，H2O2分子间存在氢键，所以熔沸点比H2S高，H2O2分子与水分子可形成氢键，所以与任意比互溶．