Question

（10分）【化学——选修3：物质结构与性质】A、B、C、D、E是元素周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。A原子最外层电子数为内层电子数的3倍；B的焰色反应呈黄色；C的氢化物是一种强酸，其浓溶液可与A、E的化合物反应生成C的单质；D是一种金属元素，其基态原子中有6个未成对电子。请回答下列问题：

（1）D的基态原子价层电子排布式为__________ 。

（2）C的氢化物的沸点比其上一周期同族元素的氢化物低，是因为__________。

（3）A、C电负性大小顺序是_______（用元素符号表示），C的最高价含氧酸根的空间构型为__________，其中心原子的杂化类型为___________。

（4）A、B形成的化合物的晶胞如图所示，该晶胞的化学式为_________，其中A离子的配位数为__________，该晶体类型为___________。

（5）该晶胞的边长为a pm（N_A表示阿伏伽德罗常数），则该晶胞的密度为______g/cm³(列出算式）。

Answer

（1） 3d 54s 1 （2）HF分子间存在氢键，而HCl分子间无氢键

（3）O＞Cl ； 正四面体形 ；sp 3 杂化

（4）Na2O ； 8； 离子晶体 （5）4×62/NA×(a×10-10)3

【解析】

试题分析：（1）A、B、C、D、E是元素周期表中原子序数依次递增的前四周期元素，A原子最外层电子数为内层电子数的3倍，则A为O；B的焰色反应呈黄色，则B为Na；C的氢化物是一种强酸，其浓溶液可与A、E的化合物反应生成C的单质，则C为Cl，E为Mn；D是一种金属元素，其基态原子中有6个未成对电子，则D为Cr。据此回答：

（1）D为24号元素Cr,则Cr原子的价层电子排布式为3d 54s 1 。

（2）C为Cl，它的氢化物为HCl，上一周期同族元素的氢化物为HF,因为HF分子间存在氢键，而HCl分子间无氢键，所以HCl的沸点比HF沸点低。

（3）A、C分别为O和Cl，它们能形成化合物Cl2O7，所以电负性大小顺序是O＞Cl；C为Cl，Cl的最高价含氧酸根离子是ClO4-，该离子属于AB4型分子，它的空间构型为正四面体形，其中心原子的杂化类型为sp 3 杂化。

（4）A为O，B为Na，白球位于顶点和面心，O2－离子数为8×1/8+6×1/2=4，黑球位于体心，则Na＋数为8，所以该晶胞的化学式为Na2O，其中O2－离子的配位数为8，Na2O是活泼金属与活泼非金属形成的离子化合物，该晶体类型为离子晶体。

（5）根据上述分析，晶胞中有4个Na2O，根据p=m/V，所以该晶胞的密度为4×62/NA×(a×10-10)3g/cm3。

考点：考查原子的核外电子排布式，物质沸点高低的比较，中心原子的杂化类型及分子构型，晶胞的计算。