Question

    A-I为原子序数递增的前4周期的元素，已知A原子的最外层电子是次外层电子数的2倍，D为周期表中电负性最大的元素，F与C位于同一主族，E与G在周期表的位置是上下相连，两元素所在主族中所有元素都是金属，H为应用最广泛的金属；I处于周期表中的第二副族。请回答下列问题：（以下问题中的所有原子都必须在上述元素中寻找）

    （1）B单质分子中 键数目比为____。B、C、D第一电离能由小到大的顺序为__________（填写元素符号）。

    （2）H元素原子的价层电子排布式为____，H^3＋离

子可以与上述元素中的三种形成的某阴离子生成血红色

络合物；该阴离子又与A-I元素中的某些原子形成的分

子互为等电子体，这种分子的化学式为____（写一种即

可）．该阴离子空间构型为____。

（3）D与G可以形成下图的晶胞，则黑点表示的是元素____（填写元素符号），该元素原子在该晶胞中的配位数为____．

    （4）若将上述晶胞圆圈对应的原子所在上下两层平面原子，按两条相互垂直的对角线上各去掉该原子2个（共去掉4个），并将小点和圆圈对应的原子更改为另外两种元素的原子，则这个晶胞化学式为____，若再将留下的所有原子换成另外一种新元素的原子，成为另外一种晶胞，该成键原子键角为    ；（5）已知，F单质晶体的原子堆积为ABAB型，那么，该晶体的空间利用率为____。如果F单质的摩尔质量为M，晶胞棱长为a，晶胞高度为c则，该晶体密度表达式为____。（阿伏加德罗常数用表示，不化简）如果F的原子半径为R，用R表示的晶胞高度为____。

Answer

37．（15分） （1）１:２（1分） Ｏ＜Ｎ＜Ｆ（1分）

（2）3d64s2 （1分） CO2（CS2 N2O）等合理答案都可以（1分） 直线形（1分）

（3）Ca （1分） 8 （1分）

（4）ZnS （2分） 109o28′（1分）

（5）74% （1分）； （2分） （2分）

【解析】

试题分析：A原子的最外层电子是次外层电子数的2倍，故A为碳，D为F，因为氟的电负性最强，则B为N、C为O，F和C在同一族，故F为硫，E与G在周期表的位置是上下相连，两元素所在主族中所有元素都是金属，故F和G在第IIA，为镁和钙，应用最广泛的金属H为铁，在第二副族的I为锌；（1）氮气中氮氮三键，有1条ɑ键，故为1:2，同周期第一电离能从左向右逐渐增大，但氮为半充满，稳定，第一电离能大于氧，故为Ｏ＜Ｎ＜Ｆ；（2）铁的价电子排布为3d64s2，铁离子与SCN-形成络合物，价电子总数为16，分析可得价电子总数为16的分子为 CO2或CS2 或N2O，分析SCN-的结构可得中心原子碳和硫原子形成一条单键和氮原子形成三键，碳原子共形成2条ɑ键，无孤对电子，故为sp1杂化，直线型；（3）黑点位于面心和顶点，8×+6×=4，内部有8个，个数比为1:2，故黑点为钙，选取底面面心的钙，和它距离最近的下面晶胞上有4个，上面有4个，故配位数为8；（4）去掉4个之后变为个数比为1:1的离子化合物，为ZnS的晶体结构，换成一种原子之后，1个原子和四个相同的原子成键，形成正四面体结构，故键角为109o28′；（5）ABAB型六方最密堆积，设圆球半径为R，可以计算出晶胞参数：a=b=2R, c=1.633a, a=b=90°, g=120°

空间利用率=晶胞中球的体积/晶胞体积= =74.06%；有三个晶胞构成的六棱柱的体积为3a2sinc，晶胞的质量为，质量除以体积得密度为：；正四面体的顶点即球心位置,棱长为圆球半径的 2 倍, 四面体的高 ：

A3型晶胞中晶轴c 是2个四面体的高，即：c=2AM=。

考点：根据原子结构及元素性质进行元素推断、晶胞的计算、配位数的分析、空间构型的判断等知识。