Question

已知A、B、C、D、E、F是周期表前四周期的元素，原子序数依次增大。A的基态原子2p能级有2个单电子；C占整个地壳质量的48．6%，是地壳中含量最多的元素；E的单质常温常压下为黄绿色气体，化学性质十分活泼，具有毒性；F位于ds区，最外能层有单电子， 是热和电最佳导体之一，；D与F不同周期，但最外能层电子数相等。

（1）写出基态D原子的价电子排布式                               。

（2）A、B、C三种元素第一电离能最大的是      （用元素符号表示）其原因是                  。

（3）A、C两元素形成的化合物AC₂的分子空间构型            。与 AC₂互为等电子体的粒子的化学式            ，      （分子和离子各写一种）。

（4）D、E形成的一种离子化合物，在图1晶胞结构图中黑球表示E的位置，白球表示D的位置，已知该晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数为N_A，求：晶胞的密度ρ=                 g/cm³（用含a、N_A的计算式表示）。

（5）由F原子形成的晶胞结构如图2，F原子的半径为r，列式表示F原子在晶胞中的空间利用率                           （不要求计算结果）。

     

Answer

（1）3s1；（2）N；最外层电子排布为半充满状态 （3）直线形；N2O；CNO－；（4）

（5）

【解析】

试题分析：A、B、C、D、E、F是周期表前四周期的元素，原子序数依次增大。A的基态原子2p能级有2个单电子，原子核外电子排布式为1s22s22p2，A为碳元素；C占整个地壳质量的48.6%，是地壳中含量最多的元素，则C为O元素；E的单质常温常压下为黄绿色气体，化学性质十分活泼，具有毒性，则E为Cl；F位于ds区，最外能层有单电子，是热和电最佳导体之一，F为Cu；D与F不同周期，但最外能层电子数相等，D的原子序数大于氧、小于Cl，可知D为Na。

（1）D为Na，价电子排布式为3s1；

（2）同一周期随着原子序数的递增，元素的第一电离能总体呈现增大趋势，N原子原子2p轨道为半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于氧元素的；

（3）A、C两元素形成的化合物CO2的分子空间构型为直线形，原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体，则与CO2互为等电子体的粒子的化学式有N2O；CNO－等；

（4）E为Cl、D为Na，晶胞中氯离子数目为，钠离子数目为，则晶胞质量为，晶胞的边长为a cm，则晶胞的密度ρ=；

（5）晶胞中F原子数目为，F原子的半径为r，则F原子总体积为，晶胞棱长为，则晶胞体积为（）3，则F原子在晶胞中的空间利用率。

【考点定位】本题主要是是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、空间构型、等电子体、晶胞计算等

【名师点晴】物质结构包括原子结构(原子核外电子排布、原子的杂化方式、元素电负性大小比较、元素金属性、非金属性的强弱)、分子结构(化学键、分子的电子式、结构式、结构简式的书写、化学式的种类、官能团等)、晶体结构(晶体类型的判断、物质熔沸点的高低、影响因素、晶体的密度、均摊方法的应用等)。只有掌握这些，才可以更好的解决物质结构的问题。该题的难点是晶胞结构分析、判断与计算，解答时注意掌握均摊法进行晶胞有关计算。