Question

已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A、B与C；D、E与F分别位于同一周期。A原子L层上有3个未成对电子，B的简单负二价离子与C原子核外电子排布相同、含有D元素的盐的焰色反应火焰为黄色，EF₃是由活泼金属和活泼非金属组成的共价化合物，G有多种氧化物，其中一种氧化物有磁性，填写下列空白

(1)元素的第一电离能最大的是________， 属于过渡元素的是________(填写元素符号)

(2)写出B元素的基态原子价电子排布式__________________，F离子电子排布式_________________。

(3)AF₃分子中A原子的杂化类型是________，AF₃分子的几何构型为___________。

(4)已知E₂B₃的晶格比DF的晶格能大得多，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是：________________________________________________________。

(5)构成G晶体的微粒是________，G的晶胞结构如下图甲所示，G的晶胞为________结构。若G原子的半径为1.27×10^－10 m，G金属晶体中的晶胞长度，即下图乙中AB的长度为________m。

Answer

(1)Ne Fe

(2)2s22p4 1s22s22p63s23p6

(3)sp3  三角锥形

(4)Al2O3晶体中Al3＋、O2－的带电荷大于NaCl晶体中Na＋、Cl－的带电荷

(5)金属阳离子、自由电子 面心立方 3.59×10－10

【解析】由题干知道，这几种元素分别是A(氮)、B(氧)、C(氖)、D(钠)、E(铝)、F(氯)、G(铁)。

(1)氖原子是最外层为8电子稳定结构，不易失去电子，所以氖的第一电离能最大。

(2)O元素的基态原子价电子排布式是2s22p4；Cl－的电子排布式是1s22s22p63s23p6；

(3)NCl3中N采取sp3杂化，其中一个杂化轨道上有一对电子，不参与成键，另外三个杂化轨道分别与三个Cl形成σ键，由于一对孤对电子的存在，三个Cl不可能平均瓜分N周围的空间，而是被孤对电子排斥到一侧，形成三角锥形结构。

(4)Al2O3晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能的主要原因是Al2O3晶体中Al3＋、O2－的电荷大于NaCl晶体中Na＋、Cl－的电荷；次要原因是离子半径。

(5) AB2＋BC2＝AC2且AB＝BC

AB2＝×(4×1.27×10－10)2

AB＝3.59×10－10