Question

周期表中的五种元素A、B、D、E、F，原子序数依次增大，A的基态原子价层电子排布为nsⁿnpⁿ；B的基态原子2p能级有3个单电子；D是一种富集在海水中的元素，含量位于海水中各元素的第三位；E²⁺的3d轨道中有10个电子；F位于第六周期，与Cu同族，其单质在金属活动性顺序表中排在末位。

（1）写出E的基态原子的价层电子排布式___________。

（2）A、B形成的AB^﹣常作为配位化合物中的配体，其A原子的杂化方式为________，AB^﹣中含有的σ键与π键的数目之比为________。

（3）FD₃是一种褐红色晶体，吸湿性极强，易溶于水和乙醇，无论是固态、还是气态，它都是以二聚体F₂D₆的形式存在，依据以上信息判断FD₃，晶体的结构属于____晶体，写出F₂D₆的结构式________。

（4）E、F均能与AB^﹣形成配离子，已知E与AB^﹣形成的配离子为正四面体形。F(+1价)与AB形成的配离子为直线形，工业上常用F和AB^﹣形成的配离子与E反应来提取F单质，写出E置换F的离子方程式_________________。

（5）F单质的晶体为面心立方最密堆积，若F的原子半径为a nm，F单质的摩尔的的质量为Mg/mol，阿伏加德罗常数为N_A，求F单质的密度为______g/cm³。(用a、N_A、M的代数式表示)

Answer

3d104s2 sp 1：2 分子 Zn+2[Au(CN)2]- =2Au+[Zn(CN)4]2-

【解析】

周期表中的五种元素A、B、D、E、F，原子序数依次增大。A的基态原子价层电子排布为nsnnpn，那么n只能为2，则A的基态原子价层电子排布为2s2p2，A为C元素；B的基态原子2p能级有3个单电子，那么B的价层电子排布式为2s22p3，B是N元素；D是一种富集在海水中的元素，含量位于海水中各元素的第三位，那么D是Cl元素；E2+的3d轨道中有10个电子，E是Zn元素；F位于第六周期，与Cu同族，其单质在金属活动性顺序表中排在末位，F是Au。可在此基础上利用物质结构基础知识解各小题。

根据分析，A、B、D、E、F分别为C、N、Cl、Zn、Au。

(1)E是锌元素，核电荷数为30，在元素周期表中的位置为第四周期ⅡB族，E的基态原子的价层电子排布式3d104s2，答案为：3d104s2

(2)A、B形成的AB-，即CN-中C原子的价层电子对数为1+(4+1-1×3)/2=2，为sp杂化，CN-含有一个叁键，其中一个为σ键，另外2个为π键，σ键与π键的数目之比为1：2。答案为：sp；1：2

(3)AuCl3是一种褐红色晶体，吸湿性极强，易溶于水和乙醇，以二聚体Au2Cl6的形式存在，则2个AuCl3应通过配位键结合，Au为中心原子，Cl为配位原子，形成的二聚体Au2Cl6为分子，所以可判断AuCl3晶体属于分子晶体，结构式为：。答案为：分子；

(4)Au(+1价)与CN-形成的直线形配离子为[Au(CN)2]-，Zn与CN-形成的正四面体形配离子为 [Zn(CN)4]2-，用Zn提取Au单质的反应是置换反应，离子方程式为：Zn+2[Au(CN)2]- =2Au+[Zn(CN)4]2-。答案为：Zn+2[Au(CN)2]- =2Au+[Zn(CN)4]2-

(5)F是 Au，其单质的晶体为面心立方最密堆积，每一个Au的晶胞中含有4个Au原子，每一个晶胞的质量为，根据=g ∙ cm-3。答案为：