Question

【化学一一选修物质结构与性质】(15分)有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E₂O和黑色的EO两种氧化物， D与B可形成离子化合物其晶胞结构如图所示。请回答下列问题。

（1）E元素原子基态时的价电子排布式为            ；

（2）A₂F分子中F原子的杂化类型是          _____ ；

（3）C元素与氧形成的离子CO₂^-的立体构型是__________；写出一种与CO₂^-互为等电子体的分子的分子式________；

（4）将E单质的粉末加入CA₃的浓溶液中，通入O₂，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是______________________________________________________；

（5）从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为                        ；若离子化合物晶体的密度为ag·cm^－3，则晶胞的体积是         (写出表达式即可)。

Answer

(15分)

（1）3d104s1

（2）sp3

（3）V形 O3或SO2

（4）2Cu＋8NH3·H2O＋O2 = 2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O

（5）CaF2

【解析】

试题分析：有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，A为氢元素；B是电负性最大的元素，B为氟元素；C的2p轨道中有三个未成对的单电子，C为氮元素；F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，F为硫元素；D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物，E为Cu元素；D与B可形成离子化合物D与B可形成离子化合物，由晶胞结构图1可知，晶胞中D位于顶点与面心上，晶胞中含有D元素数目为8×1/8＋6×1/2=4，F原子处于晶胞内部，晶胞含有氟原子数目为8，为DF2，D为＋2价，D是主族元素，且与副族元素E同周期，D为Ca元素，

（1）E是Cu元素，是29号元素，原子基态时的价电子排布式为3d104s1；

（2）A2F分子是H2S，S原子成2个S-H键，含有2对孤对电子对，杂化轨道数目为4，采取sp3杂化；

（3）N元素与氧形成的离子NO2-，该离子中含有2个 键，含有孤对电子数=(6-4)÷2=1，采取sp2杂化；立体构型是V形，NO2-的价电子数为18，与它互为等电子体的分子的分子有O3或SO2。

（4）将Cu粉末加入NH3 的浓溶液中，通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，说明形成配合物，则该反应的离子方程式是2Cu＋8NH3·H2O＋O2 = 2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O。

（5）由晶胞结构图可知，晶胞中Ca位于顶点与面心上，晶胞中含有Ca元素数目为：8×1/8＋6×1/2=4，F原子处于晶胞内部，晶胞含有氟原子数目为8，化学式为CaF2，晶胞的质量为4×78÷6.02×1023，晶体的密度为ρ(g•cm－3)，则晶胞的体积是。

考点：考查原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算等知识。