Question

(14分)

现有六种元素，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。

A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1

B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期

C原子核外所有p轨道全满或半满

D元素的主族序数与周期数的差为4

E是前四周期中电负性最小的元素

F在周期表的第七列

（1）A基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有         个方向，原子轨道呈             形。

（2）某同学根据上述信息，所画的B电子排布图如图

违背了                  原理。

（3）F位于           族       区，其基态原子有      种运动状态。

（4）CD₃ 中心原子的杂化方式为      ，用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为         。

（5）若某金属单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为            ，该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的          。若已知该金属的原子半径为d cm，N_A代表阿伏加德罗常数，金属的相对原子质量为M，则该晶体的密度为______g·cm^－3(用字母表示)。

Answer

（1）三 纺锤 （2）泡利不相容 （3）VIIB d 25

（4）sp3 三角锥形 （5）12 面心立方最密堆积

【解析】

试题分析：A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，原子序数依次增大，A元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s22s22p3，即A为N；B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期，则其电子排布为1s22s22p63s2，故B为Mg；C原子核外所有p轨道全满或半满，结合原子序数可知，价电子为3s23p3符合题意，即C为P；D元素的主族序数与周期数的差为4，原子序数大于P，则D为第三周期第ⅦA族元素，即D为Cl；E是前四周期中电负性最小的元素，则E为K；F在周期表的第七列，则F为Mn，（1）A为N，能量最高的电子为2p电子，其电子云在空间有3个方向，p轨道为纺锤形；（2）由泡利原理可知，电子在同一轨道内的自旋方向应相反，B基态原子的核外电子排布图中3s上的两个电子自旋方向相同，则违反了泡利原理；（3）F为Mn，在第四周期第ⅦB，最后填充的为d电子，在d区，核外电子数为25，有25种运动状态不同的电子；（4）PCl3中P原子孤电子对数为1，成键数为3，则为sp3杂化，空间构型为三角锥形；（5）由晶胞结构可知，以顶点原子研究，与之最近的原子处于面心上，每个顶点原子为12个面共用，故晶胞中该原子的配位数为12，该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积，结合丙图可知，晶胞的边长为，所以晶胞的体积为，根据均摊法可知，每个晶胞中含有的原子数为8×+6×=4，所以晶胞的密度为。

考点：考查构、位、性的关系及应用，晶胞的计算。