Question

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次递增。其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B₂E为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的；F原子最外层电子数与B的相同，其余各层均充满电子。请根据以上信息，回答下列问题（答题时，A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示）：

（1）A、B、C、D四种元素第一电离能最大的是_______________。

（2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点__________(填“高”或“低”)，理由是

_______________________________________________________________________________。

（3）E的低价氧化物分子的立体构型是_________________，用KMnO₄酸性溶液吸收该氧化物时，MnO₄^-被还原为Mn²⁺，该反应的离子方程式为______________________________________。

（4）F的核外电子排布式是___________。

（5）A、F形成某种化合物的晶胞结构如下图所示（其中A显-3价），该化合物的化学式是_________________，若晶胞边长为a cm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度计算式为ρ=___________g/cm³（用含a、N_A的符号表示）。

Answer

N 高 NaCl为离子晶体，而SiCl4为分子晶体 V形 5SO2+2MnO4-＋2H2O=2Mn2++5SO42-＋4H＋ 1s22s22p63s23p63d104s1（或［Ar］3d104s1） Cu3N

【解析】A、B、C、D、E、F五种元素核电荷数依次增大，属周期表中前四周期的元素．A原子核外有三个未成对电子，其电子排布式为1s22s22p3，为N元素，E原子核外的M层中只有两对成对电子，电子排布式为1s22s22p63s23p4，应为S元素，C元素是地壳中含量最高的金属元素，为Al元素，化合物B2E的晶体为离子晶体，B应为第ⅠA族元素，且原子序数在N元素和Al之间，应为Na元素，D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的，应为Si元素，单质硅为原子晶体，熔点在第三周期中最高，F原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满，且原子序数最大，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，应为Cu元素；

(1)在元素周期表中，同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，据此可判断四种元素的第一电离能的顺序为：Na＜Al＜Si＜N；

(2)因NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体，原子晶体的熔沸点远大于分子晶体的熔沸点；

(3)SO2分子中原子之间形成2对共用电子对，含有σ键、π键，S原子价层电子对数=2+=3，则S原子杂化轨道数目为3，S原子采取sp2杂化，分子的空间构型是V形，用KMnO4酸性溶液吸收该SO2时，MnO4-被还原为Mn2+，SO2被氧化为SO42-，则该反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-＋2H2O=2Mn2++5SO42-＋4H＋；

(4)根据能量最低原理书写电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)；

(5)晶胞中Cu原子数目=12×=3、N原子数目=8×=1，故化学式为：Cu3N，晶胞的质量=g，则晶胞棱长=a cm，则晶胞体积=(a cm)3，故晶体的密度ρ=g÷(a cm)3=g/cm3。