Question

A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大，其相关信息如下：

①A的周期序数等于其主族序数；

②B、D原子的L层中都有两个未成对电子；

③E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sⁿ(n+1)P^n-1；

④F原子有四个能层，K、L、M全充满，最外层只有一个电子。

试回答下列问题：

（1）基态E原子中，电子占据的最高能层符号为_____，F的价层电子排布式为_________________。

（2）B、C、D的电负性由大到小的顺序为_________（用元素符号填写）,C与A形成的分子CA₃的VSEPR模型为__________。

（3）B和D分别与A形成的化合物的稳定性：BA₄小于A₂D，原因是______________________________。

（4）以E、F的单质为电极，组成如图所示的装置，E极的电极反应式为_____________________________。

（5）向盛有F的硫酸盐FSO₄的试管里逐滴加入氨水，首先出现蓝色沉淀，继续滴加氨水，蓝色沉淀溶解，得到深蓝色溶液，再向深蓝色透明溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体。蓝色沉淀溶解的离子方程式为___________________________。

（6）F的晶胞结构（面心立方）如右图所示：已知两个最近的F的距离为acm，F的密度为__________g/cm³（阿伏加德罗常数用N_A表示，F的相对原子质量用M表示）

Answer

M 3d104s1 O>N>C 四面体 H2O中共价键的键能高于CH4中共价键的键能或非金属性O大于C,气态氢化物的稳定性H2O大于CH4 Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-或 Cu(OH)2+4NH3∙H2O=[Cu(NH3) 4]2++2OH-+4H2O，

【解析】A的周期序数等于其主族序数，结合A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素，可知A为H；B、D原子的L层中都有两个未成对电子，即2p2或2p4，则B为碳、D为O，根据核电荷数递增，可知C为N；E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1，则n=2，E为Al；F原子有四个能层，K、L、M全充满，最外层只有一个电子，则其电子排布式为[Ar]4s1，核电荷数为29，应为Cu；

(1)Al为第三周期ⅢA元素，则基态Al原子中，电子占据的最高能层符号为M，Cu的核电荷数为29，其电子排布式为[Ar]3d104s1，则价层电子排布式为3d104s1；

(2)非金属性越强，电负性越大，则C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C；氨气分子中氮价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ (5-3×1)=4，VSEPR模型为正四面体结构，含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形；

(3)非金属性越强，氢化物越稳定，O的非金属性比碳强，则CH4稳定性小于H2O；

(4)以Al、Cu和NaOH溶液组成原电池，因Al与NaOH之间存在自发的氧化还原反应，反应方程式为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑，可知Al为原电池的负极，电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；

(5)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液，涉及的离子方程式为：Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；

(6)该晶胞为面心立方，晶胞中含有数目为8×+6×=4，则晶胞质量为g，已知两个最近的Cu的距离为acm，可知晶胞的边长为acm，该晶胞体积为(a)3cm3，则密度ρ==g/cm3。

点睛：价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，根据价电子对互斥理论，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数．σ键个数=配原子个数，孤电子对个数= ×(a-xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构型；价层电子对个数为4，不含孤电子对，为正四面体结构；含有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，含有两个孤电子对，空间构型是V型；价层电子对个数为3，不含孤电子对，平面三角形结构；含有一个孤电子对，空间构型为为V形结构；价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形结构，据此判断。