Question

现有A、B、C、D、E、F 原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期。B元素含有3 个能级，且毎个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：

（1）请写出D基态的价层电子排布图：_____。

（2）下列说法正确的是_____。

A．二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点SiO₂＞CO₂

B．电负性顺序：C＜N＜O＜F

C．N₂与CO为等电子体，结构相似，化学性质相似

D．稳定性：H₂O＞H₂S，原因是水分子间存在氢键

（3）某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为＋1)结合形成如图所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式是______。

（4）己知(BC)₂是直线性分子，并有对称性，且分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构，则(BC)₂中σ键和π键的个数比为______。

（5）C元素最高价含氧酸与硫酸酸性强度相近，原因是______。

（6）Fe₃O₄晶体中，O^2-的重复排列方式如图所示，该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O^2-围成的正四面体空隙和3、6、7、8、9、12的O^2-围成的正八面体空隙。Fe₃O₄中有一半的Fe³⁺填充在正四面体空隙中，另一半Fe³⁺和Fe²⁺填充在正八面体空隙中，则Fe₃O₄晶体中，正四面体空隙数与O^2-数之比为_____，有_____%的正八面体空隙没有填充阳离子。Fe₃O₄晶胞中有8个图示结构单元，晶体密度为5.18g/cm³，则该晶胞参数a=______pm。(写出计算表达式)

Answer

B sp 2、sp 3 3：4 HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同，所以酸性强度相近 2∶1 50%

【解析】

A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，均位于元素周期表的前四周期，B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，核外电子排布为1s22s22p2，故B为碳元素；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原序数相差3，二者只能处于第四周期，且E元素的基态原子有4个未成对电子，外围电子排布为3d64s2，则E为Fe，F为Cu，（3）中C（氮元素）与A形成的气体x，则A为H元素，形成的x为NH3，据此解答本题。

（1）（1）D为O元素，价电子排布为2s22p4，基态的价层电子排布图为：，

故答案为：；

（2）A、二氧化硅属于原子晶体，二氧化碳形成分子晶体，故点：SiO2>CO2，故A错误；

B、同周期自左而右电负性增大，电负性顺序：CS，所以稳定性：H2O>H2S，故D错误，

故答案为：B；

（3）杂环上的碳原子含有3个σ键，没有孤对电子，采用sp2杂化，甲基、亚甲基上碳原子含有4个共价单键，采用sp3杂化，

故答案为：sp2、sp3；

（4）(CN)2是直线型分子，并有对称性，结构式为：N≡C-C≡N，单键为σ键，三键含有1个σ键、2个π键，(CN)2中σ键和π键的个数比为3：4，

故答案为：3：4；

（5）HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同，所以酸性强度相近，

故答案为：HNO3的非羟基氧个数与H2SO4的非羟基氧个数相同，所以酸性强度相近；

（6）结构中如1、3、6、7的O2−围成的正四面体空隙有8个，由图可知晶体结构中O2−离子数目为8×+6×=4个，则正四面体空隙数与O2−离子数目之比为8：4=2：1；

Fe3O4中有一半的Fe3+填充到正四面体空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中，则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子；

含有Fe3+和Fe2+的总数为3，晶胞中有8个图示结构单元，不妨取1mol这样的晶胞，则1mol晶胞的质量为m=8×(3×56+4×16)g=8×232g，1mol晶胞即有6.02×1023个晶胞，1个晶胞的体积为V=(a×10−10)3cm3，所以晶体密度为，所以晶胞边长a=pm，

故答案为：2:1；50；。