Question

已知A、B、C、D、E、F为周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素。其中A是元素周期表中原子半径最小的元素，B原子最外层电子数是内层电子数的2倍。D、E为同主族元素，且E的原子序数为D的2倍。F元素在地壳中含量位于金属元素的第二位。试回答下列问题：

(1)F元素价层电子排布式为___________________。

(2)关于B₂A₂的下列说法中正确的是 ________________。 

A．B₂A₂中的所有原子都满足8电子结构              

B．每个B₂A₂分子中σ键和π键数目比为1∶1 

C．B₂A₂是由极性键和非极性键形成的非极性分子  

D．B₂A₂分子中的B-A键属于s—spσ键 

(3) B和D形成的一种三原子分子与C和D形成的一种化合物互为等电子体，则满足上述条件的B和D形成的化合物的空间构型是________________。

(4) C元素原子的第一电离能比B、D两元素原子的第一电离能高的主要原因__________。

(5) A与D可以形成原子个数比分别为2∶1，1∶1的两种化合物X和Y，其中 Y含有____________键（填“极性键”“非极性键”），A与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相 等，N的 结构式为________。

(6) E的氢化物的价层电子对互斥理论模型为________，E 原子的杂化方式为________杂化。

(7) F单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如右图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm，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

3d64s2 CD 直线形 C元素原子的最外层电子的p轨道处于半充满状态，能量低，较稳定，失去第一个电子需要的能量较B、D多 极性键、非极性键 四面体形 sp3 2b3∶a3 3∶2

【解析】已知A、B、C、D、E、F为周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素。其中A是元素周期表中原子半径最小的元素，A为氢元素，B原子最外层电子数是内层电子数的2倍，B有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素，D、E为同主族元素，且E的原子序数为D的2倍，D为氧元素，E为硫元素，故C为氮元素，F元素在地壳中含量位于金属元素的第二位，F为Fe元素。

（1）Fe元素是26号元素，价层电子排布式为3d64s2；（2）B2A2为C2H2，A、分子中H原子不满足8电子结构，选项A错误；B、含有2个C-H键、1个C≡C三键，单键为σ键，三键中含有1个σ键、2个π键，σ键与π键之比为3：2，选项B错误；C、C-H为极性键，C≡C三键是非极性键，为对称结构，属于非极性分子，选项C正确；D、分子中C原子采取sp杂化，故C-H键为s-spσ键，选项D正确；答案选CD；（3）B和D形成的一种三原子分子与C和D形成的一种化合物互为等电子体，则为CO2与N2O，CO2是直线型；（4）N元素原子2p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量较低，较稳定，失去第一的电子需要的能量比C、O多；（5）A与D可以形成原子个数比分别为2：1，1：1的两种化合物X和Y，X为H2O，Y为H2O2，Y中含有O-H键，是极性键，含有O-O键为非极性键，A与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相，则M为NH3，N为N2H4，结构式为；（6）E的氢化物为H2S，S原子成2个S-H键，含有2对孤电子对，价层电子对为4，价层电子对互斥理论模型为四面体型，S原子的杂化方式为SP3杂化；（7）面心立方晶胞边长为acm，体积V=a3，含有Fe原子数目为8×+6×=4，故a3ρ（面心）=4×，体心立方晶胞边长为bcm，体积V=b3，含有Fe原子数目为8×+1=2，故b3ρ（体心）=2×，故ρ（面心）：ρ（体心）=2b3：a3。面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子，体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子，故Fe原子配位数之比为12：8=3：2。