Question

【物质结构与性质】

已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，B原子基态时s电子数与P电子数相等，C在元素周期表的各元素中电负性最大，D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。

（1）基态E原子的价电子排布式为                ；

（2）AB₃^2-的立体构型是     ，其中A原子的杂化轨道类型是     。

（3）A₂^2-与B₂²⁺互为等电子体，B₂²⁺的电子式可表示为     ，1mol B₂²⁺中含有的π键数目为    。

（4）用氢键表示式写出C的氢化物水溶液中存在的所有氢键         。

（5）化合物DC₂的晶胞结构如图所示，该离子化合协晶体的密度为a g/cm³，则晶胞的体积是          （只要求列算式，阿伏加德罗常数的值为N_A）

Answer

（1）3d54s1

（2）平面三角形  sp2

（3）   2NA

（4）F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O

（5）312/aNA  cm3

【解析】A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大．A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，则A原子有2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素；C在元素周期表的各元素中电负性最大，则C为氟元素；B原子基态时s电子数与P电子数相等，原子序数小于氟元素，处于第二周期，核外电子排布为1s22s22p4，则B为氧元素；D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，则D为Ca元素;

E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的，其原子外围电子排布为3d54s1，则E为Cr元素。

（1）E为Cr元素，基态原子的价电子排布式为3d54s1

（2）CO32-中C原子的价层电子对数为3+（4+2−2×3）/2=3，C原子孤对电子对数=（4+2−2×3）/2=0，CO32-为平面三角形，C原子采取sp2杂化

（3）C22-与O22+互为等电子体，离子结构相同，O22+的电子式可表示为，1mol O22+中含有的π键数目为2NA

（4）HF水溶液中存在的所有氢键为：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O

（5）由化合物CaF2的晶胞结构可知，晶胞中含有钙离子数目为8×1/8++6×1/2=4

含有氟离子数目为8，故晶胞的质量为4×78g，该离子化合协晶体的密度为a g/cm3，则晶胞的体积=4×78/NA/ a g/cm3=312 /aNA cm3