Question

（化学——选修3：物质结构与性质）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A^2－和B^＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

(1)四种元素中第一电离能最大的是_________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为：_________________；

(2)A有两种同素异形体，其中沸点较高的是______(填分子式)，B的氢化物所属的晶体类型为___________；

(3)化合物CD₃中心原子的杂化轨道类型为_________________；

(4)化合物D₂A的立体构型为____________，单质D与湿润的Na₂CO₃反应可制备D₂A，其化学方程式为_________________________________________；

(5)CuSO₄溶液可用作C₄中毒的解毒剂，反应可生成C的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式为：________________________________________；

(6)A和B形成化合物F，晶胞结构如图所示，晶胞参致a＝0.566nm，晶胞中A原子的配位数为_________，列出晶体F的密度(g·cm^－3)计算式________________________。(阿伏加德罗常数的值为N_A)

Answer

O 1s22s22p63s23p3 O3 离子晶体 sp3 V形 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl 10CuSO4+P4+16H2O=4H3PO4+10Cu+10H2SO4 8 =2.27g/cm3

【解析】

A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍，为P元素，C、D为同周期元素，则为第三周期元素，D元素最外层有一个未成对电子，为Cl元素，A2−和B+具有相同的电子构型，结合原子序数关系可知A为O元素，B为Na元素。

（1）四种元素分别为O、Na、P、Cl，第一电离能最大的为O元素，C为P元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p3，答案为：O；1s22s22p63s23p3；

（2）A为O元素，有O2、O3两种同素异形体，二者对应的晶体都为分子晶体，因为O3相对分子质量较大，则范德华力较大，沸点较高，B的氢化物为NaH，为离子晶体，故答案为：O3；离子晶体；

（3）C和D反应可生成组成比为1:3的化合物为PCl3，P形成3个δ键，孤电子对数为=1，则为sp3杂化，故答案为：sp3；

（4）化合物D2A为Cl2O，O为中心原子，形成2个δ键，孤电子对数为=2，则中心原子的价层电子对数为4，立体构型为V形，氯气与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O，反应方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl，答案为：V形；2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl；

（5）CuSO4溶液可用作P4中毒的解毒剂，反应生成P的最高价含氧酸和铜，其化学方程式为：10CuSO4+P4+16H2O=4H3PO4+10Cu+10H2SO4；

（6）A和B能够形成化合物F为离子化合物，阴离子位于晶胞的顶点和面心，阳离子位于晶胞的体心，则Na的个数为8，O的个数为8×18+6×12=4，N(Na)：N(O)=2：1，则形成的化合物为Na2O，晶胞中O位于顶点，Na位于体心，每个晶胞中有1个Na与O的距离最近，每个顶点为8个晶胞共有，晶胞中O原子的配位数为8，晶胞质量为，体积为(0.566×10−7)cm3，则晶体F的密度为=2.27g/cm3，故答案为：8；=2.27g/cm3。