Question

有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A⁺比B^-少一个电子层，B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40％，且其核内质子数等子中子数。R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A⁺与D^2一离子数之比为2：1。请回答下列问题：

（1）A元素形成的晶体内晶体类型应属于        (填写“六方”、“面心立方”或“体心立方”)堆积，空间利用率为          。

（2）C^3-的电子排布式为             ，在CB₃分子中C元素原子的原子轨道发生的是    杂化，CB₃分子的VSEPR模型为             。

（3）C的氢化物在水中的溶解度如何       ，为什么具有这样的溶解性           。

（4）D元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是：             

(用元素符号表示)；用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱：                   。

（5）如图所示是R形成的晶体的晶胞，该晶胞与CaF₂晶胞结构相似，设晶体密度是p g·cm^-3试计算R晶体中A⁺和D^2-最短的距离               。

(阿伏加德罗常数用NA表示，只写出计算式，不用计算)

Answer

23. （1）体心立方 68％ （2）1s2 2s2 2p6 sp3 四面体形

（3）l:700溶于水或极易溶于水

氨分子和水分子间可以形成氢键，且氨分子和水分子均为极性分子，相似相溶，氨分子和水分子还可以发生反应，氨气极易溶于水。

（4）C1>P>S ；H2S+Cl2=2HCl+S

【解析】

试题分析：B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满，故B为氯，A+比B-少一个电子层，故A为钠，C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，氮元素形成的氢化物氨气形成分子间氢键，使溶解度增大，故为N，；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40％，且其核内质子数等子中子数，故D为硫；（1）钠是体心立方密堆积，空间利用率为 68％ ；（2）N3-有8个电子，最外层为全充满，故为1s2 2s2 2p6 ；NCl3形成三条单键和一对孤对电子，故为sp3杂化，是四面体形；（3）氨气极易溶于水，氨气分子间能形成分子间氢键，且和水均为极性分子，故在水中的溶解度很大；（4）同周期，从左向右整体第一电离能逐渐增大，与硫相邻的为磷和氯，但磷为半充满，稳定，第一电离能大，故C1>P>S；单质间的置换反应可以证明单质氧化性的强弱，故为：H2S+Cl2=2HCl+S；（5）该晶体中钠离子个数为8，硫离子有处于面上的和顶点上的，个数为4，晶胞的体积等于质量除以密度，质量为4个硫化钠的质量，由体积求出立方体的边长，四个硫和一个钠构成正四面体，钠位于正四面体的体心， 四面体的棱长为晶胞面对角线的一半，由边长求出棱长，根据棱长求出正三角形中BE的长，根据BO和OE的比值为2:1得出BO的长，根据AB和BO求出AO的长，根据三角形中的数量关系求出最短距离。

考点：考查堆积方式、杂化类型的判断、氢键的形成及对性质的影响、第一电离能的递变规律、晶胞的计算等知识。