Question

【化学—选修3：物质结构与性质】

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, 是唯一的能大量天然产出的金属；D与F不同周期，但最外能层电子数相等。

(1)写出基态F原子的价电子排布式 __________ 

(2)A、B、C三种元素第一电离能由大到小顺序为__________________   （用元素符号表示）

(3)A、C两元素形成的化合物AC₂的分子空间构型__________________，AC₂中心原子的杂化方式 __________,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n cm，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞的密度ρ= ____   g／cm3（用含a、NA的计算式表示）。

Answer

3d104s1 N ＞O＞ C 直线型 SP CS2 N2O SCN- OCN- NO2+ 或BO2— (任写1个)

【解析】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，则A是C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是O元素；则B为N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元素；F位于ds区，最外能层有单电子, 是唯一的能大量天然产出的金属，则F为Cu元素；D与F不同周期，但最外能层电子数相等，原子序数又比E、F小，则D为Na元素。则：

（1）基态Cu原子的价电子排布式为：3d104s1；（2）A、B、C三种元素分别是C、N、O元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能由大到小顺序为：N>C>O；(3)CO2的分子空间构型为直线型，CO2中中心原子碳原子的孤对电子对数是，即碳原子是sp杂化，原子数和价电子数分别都相等的粒子互为等电子体，则与CO2互为等电子体的粒子的化学式有N2O、OCN- 、NO2+ 、BO2—、SCN-等；（4）D为Na元素，E为Cl元素，该晶体是氯化钠，一个晶胞含有四个钠原子，四个氯原子，根据密度公式。

点睛：本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、等电子体、原子核外电子排布、第一电离能大小比较等知识点，侧重考查学生分析判断、计算、空间想象能力，难点是晶胞的计算，注意考虑晶胞中是哪几个原子紧密相连。