Question

【化学一选修3：物质结构与性质】(15分)己知A、B、C、D、E、F、G、H八种元素都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，A是原子半径最小的主族元素，B有三种不同的能级且每种能级上所含电子数相同，C的单质性质稳定且一种氢化物极易溶于水，D能形成两种互为同素异形体的气态单质，A、D、E的核内质子数之和与F的核内质子数相同，F的基态原子中有4个未成对电子，G比F原子多一个核内质子，上述H元素的＋l价阳离子的KLM能层为全充满结构。

回答下列问题：

（1）A、B、C、D几种元素中第一电离能最大的是____(填元素符号)；D元素的原子核外有     种不同运动状态的电子：E原子M能层中具有的轨道数为__    。

（2）F有两种常见的离子，画出低价态离子价电子排布图   ____．在这两种离子之间    更稳定(填化学式)：从微观结构角度解释该离子更稳定的原因：____   。

（3）由A、B、C、D四种元素形成的某种离子化合物，其原予个数比为4:1:2:11，科学家第一次合成有机物利用的便是这种离子化合物，请根据等电子体原理写出该离子化合物的电子式：____   。

Answer

(15分)

（1）N 8 9

（2） ； Fe3＋ ； Fe3＋的3d轨道中，电子半充满，为稳定结构

（3） []－ 或[]－

（4）第4周期第Ⅷ族 ； 称取相同质量的两种晶体分别配成溶液，向两种溶液中分别滴加足量的AgNO3溶液，充分反应后过滤洗涤干燥沉淀后称量，所得AgCl固体质量大的，原晶体为［Co(NH3)6］Cl3，所得AgCl固体质量小的，原晶体为［Co(NH3)6Cl］Cl2·NH3

（5）

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E、F、G、H八种元素都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，A是原子半径最小的主族元素，则A是H，B有三种不同的能级且每种能级上所含电子数相同，则B是C，C的单质性质稳定且一种氢化物极易溶于水，则C是N，D能形成两种互为同素异形体的气态单质，则D为O，F的基态原子中有4个未成对电子，则F为Fe，A、D、E的核内质子数之和与F的核内质子数相同，则E为Cl，G比F原子多一个核内质子，则G为Co，上述H元素的＋l价阳离子的KLM能层为全充满结构，则H为Cu，据此回答：

（1）A、B、C、D分别为H、C、N、O，根据第一电离能的递变规律，且N原子P电子有3个，处于半充满状态，比较稳定，比相邻元素的原子第一电离能都高，所以几种元素中第一电离能最大的是N；D是氧，氧原子是8号元素，原子核外有8种不同运动状态的电子：E是Cl，根据核外电子排布规律，原子M能层中具有的能级为3s、3p、3d，所以轨道数为9。

（2）F是Fe，则Fe2＋的价电子排布图为，因为Fe3＋的3d轨道中，电子半充满，为稳定结构，所以Fe3＋比Fe2＋稳定。

（3）根据等电子体原理，由A、B、C、D四种元素形成的某种离子化合物，其原子个数比为4:1:2:11的离子化合物的电子式为 []－ 或[]－

（4）G是Co，根据原子结构示意图可知，该原子位于第4周期第Ⅷ族，根据这两种配合物中Cl－的百分含量不同可以鉴别，方法为称取相同质量的两种晶体分别配成溶液，向两种溶液中分别滴加足量的AgNO3溶液，充分反应后过滤洗涤干燥沉淀后称量，所得AgCl固体质量大的，原晶体为［Co(NH3)6］Cl3，所得AgCl固体质量小的，原晶体为［Co(NH3)6Cl］Cl2·NH3

（5）根据上述推断，H为Cu，Cu是面心立方晶胞，所以该晶胞铜原子的位置为

根据晶胞特点，晶胞中铜原子有8×1/8＋6×1/2=4个，铜原子直经a pm，则晶胞的边长为a×10－10cm，

根据p=m/V=4M÷[NA×(a×10－10)3]= .

考点：考查元素的推断，第一电离能，轨道表示式，等电子体和晶胞的计算等知识。