Question

选修3——物质结构与性质

已知A、B、C、D、E、F为元素周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素。其中A的核外电子总数与其周期数相等，B原子核外有三个能级，每个能级上的电子数相同。D、E为同主族元素，且E的原子序数是D的2倍。F元素在地壳中含量位于金属元素的第二位。回答下列问题：

（1）元素F基态原子价层电子排布式为____________。

（2）B、C、D第一电离能由小到大的顺序为______________。(用元素符号表示)

（3）A与其它元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的电子式为            ；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的18电子化合物有              (写出其中两种的化学式)。

（4）BE₂分子中，按原子轨道的重叠方式的不同存在的共价键类型有             ；B原子的杂化轨道类型为              ；写出两种与BE₂互为等电子体的分子或离子               。

（5）F单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，即面心立方堆积和体心立方堆积，其晶胞的棱边长分别为a cm、b cm，则F单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为______________，F原子配位数之比为______________。

Answer

（1）3d64s2；（2）C、O、N；

（3），H2O2、N2H4、C2H6；

（4）σ键、π键，sp，CO2、N2O、SCN－(或COS等)；

（5）2b3：a3 ；3：2。

【解析】

试题分析：A的核外电子总数与其周期数相等，则A为H，B原子核外有三个能级，且每个能级上电子数相同，则B为C，D、E为同主族元素，且E的原子序数是D的2倍，则D为O，E为S，F是地壳中含量位于金属元素的第二位，则F为Fe，C为N，（1）价电子对过渡元素来说除最外层电子外，还包括次外层d能级，因此价层电子排布式为：3d64s2；（2）同周期从左到右第一电离能增大，但IIA>IIIA，VA>VIA，因此是C、O、N；（3）H与其他元素形成二元共价化合物，分子成三角锥形，说明此物质的为NH3，其电子式为：，既含有极性共价键、又含非极性共价键的18电子化合物有：H2O2、N2H4、C2H6；（4）该化合物为CS2，结构式为O=C=O，含有σ键、π键，C有2个σ键，没有孤电子对，价层电子对数为2，即杂化类型为sp，等电子体为：原子总数相等，价电子总数相等的，因此跟CS2互为等电子体的是：CO2、N2O、SCN－(或COS等) ；（5）面心立方堆积中铁原子的个数为8×1/8＋6×1/2=4，密度为4×56/(NA×a3) ，体心立方堆积中铁原子的个数为8×1/8＋1=2，密度为：2×56/(NA×b3) ，因此两者的比值为：2b3：a3 ；面心立方晶胞的配位数为12，体心立方晶胞的配位数8，两者的比值为12：8=3：2 。

考点：考查价电子、第一电离能、等电子体、杂化类型、化学键、金属晶胞等知识。