Question

现有周期表中前四周期的五种元素A、B、C、D、E，其中A、B、C为金属且位于同一周期，原子序数C>B>A；A、C核外均没有未成对电子；B被誉为“21世纪的金属”，B原子核外有二个未成对电子和三个空轨道；D原子最外层电子数是其周期序数的三倍；E能与D形成化合物ED₂，可用于自来水的消毒。

（1）B元素基态原子的电子排布式为_______，E元素在周期表中的位置为_______。

（2）化合物E₂D分子的立体构型为________，中心原子采用_______杂化。

（3）B与E能形成一种化合物BE₄，其熔点：-25℃，沸点：136.4℃。则该化合物属于____晶体，晶体内含有的作用力类型有_______。

（4）A、B、D三种元素形成的某晶体的晶胞结构如图，则晶体的化学式为______。若最近的B 与D的原子距离为acm，该物质的摩尔质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数的数值为N_A，则该晶体的密度为_______g/cm³。

Answer

1s22s22p63s23p63d24s2或［Ar］3d24s2 三周期 VIIA族 V形 sp3杂化 分子晶体 分子间作用力（范德华力）和共价键 CaTiO3

【解析】B被誉为“21世纪的金属”，且B原子核外有二个未成对电子和三个空轨道，因此B为Ti，A核外均没有未成对电子，A为金属，且A的原子序数小于B，因此A为Ca，C核外均没有未成对电子，C为金属，且C的原子序数大于B，因此C为Zn，D原子最外层电子数是其周期序数的三倍，推出D为O，E能与D形成化合物ED2，可用于自来水的消毒，推出E为Cl，（1）考查电子排布式和元素在周期表的位置，Ti位于第四周期IVB族，电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2或［Ar］3d24s2 ；Cl位于第三周期VIIA族；（2）考查空间构型和杂化类型，E2D的化学式为Cl2O，认为O为中心原子，即有2个σ键，孤电子对数为(6－2×1)/2=2，杂化类型是为sp3，空间构型为V型；（3）考查晶体类型，BE4为TiCl4，熔沸点较低，因此TiCl4为分子晶体，晶体内部含有分子间作用力和共价键；（4）考查晶胞的计算和化学式求法，Ti位于晶胞的顶点，个数为8×1/8=1，O位于晶胞的面心，个数为6×1/2=3，Ca位于晶胞内部，因此化学式为CaTiO3；晶胞的质量为1×M/NAg，B与D最近的距离是面对角线的一半，因此晶胞的边长为cm，晶胞的体积为（）3，根据密度的定义，因此晶胞的密度为 。

点睛：本题的难点是密度的计算，首先根据晶胞的结构判断出化学式和微粒的个数，根据n=N/NA，计算出此物质的物质的量，然后根据m=nM，计算出晶胞的质量，根据晶胞的结构，距离最近的原子之间的距离是面对角线的1/2，从而计算出晶胞的边长，可以求出晶胞的体积，最后根据密度的定义，求出密度。