Question

已知A、B、C、D、M、W六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期。其中A、D原子的最外层电子数均等于其周期序数，且D原子的电子层数是A的3倍；B原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍；C原子L层上有2对成对电子。M和W均有“生物金属”之称，M^4＋和氩原子的核外电子排布相同；W处于元素周期表中第8列。请回答下列问题：

⑴1 mol B₂A₂分子中含σ键的数目是________。

⑵BC₂在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图1所示。则该晶体的类型属于________晶体（填“分子”、“原子”）；该晶体中B原子轨道的杂化类型为________。

⑶“生物金属”M的晶胞如图2所示。则晶胞中一个M原子与_____个M原子紧邻；若该晶体的密度为ρ g·cm^－3，阿伏加德罗常数为N_Amol^－1，M原子的摩尔质量为M_rg·mol^－1，则该晶胞的“边长”为________cm。

⑷“生物金属”W元素应用广泛，如人体内W元素的含量偏低，则会影响O₂在体内的正常运输。已知W^2＋与KCN溶液反应得W(CN)₂沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物，其配离子结构如图3所示。

①W元素基态原子价电子排布式为________。

②1个CN^－中π键数目为________。

⑸光谱证实单质D与强碱溶液反应有[D(OH)₄]^－生成，则[D(OH)₄]^－中存在________（填字母）。

a 共价键　　　b 配位键　　　 c σ键　　  　d π键

Answer

3NA(或1.806×1024) 原子 sp3 12 3d64s2 2 abc

【解析】

A、B、C、D、M、W六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期。其中A、D原子的最外层电子数均等于其周期序数，且D原子的电子层数是A的3倍，则A为H，D为Al，B原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，则B为C，C原子L层上有2对成对电子，则C为O。M和W均有“生物金属”之称，M4+和氩原子的核外电子排布相同，则M为Ti，W处于元素周期表中第8列，则W为Fe。

⑴B2A2分子为C2H2，1 mol C2H2含σ键的数目是3NA(或1.806×1024)；故答案为：3NA(或1.806×1024)。

⑵BC2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图，则一个C与周围四个O相连。则该晶体的类型属于原子晶体，该晶体中C原子有四个σ键，其原子轨道的杂化类型为sp3；故答案为：原子；sp3。

⑶“生物金属”M的晶胞如图2所示。Ti是面心立方最密堆积，配位数为12，所以晶胞中一个Ti原子与周围12个Ti原子紧邻，该晶胞中Ti原子个数为；若该晶体的密度为ρ g·cm−3，阿伏加德罗常数为NAmol−1，M原子的摩尔质量为Mrg·mol−1，设晶胞的“边长”为l，根据，则该晶胞的“边长”为；故答案为：。

⑷①Fe是26号元素，元素基态原子价电子排布式为[Ar]3d64s2，价电子排布式为3d64s2；故答案为：3d64s2。

②CN－中是碳氮三键，因此1个CN－中π键数目为2；故答案为：2。

⑸[Al(OH)4]－是Al(OH)3和OH－形成的，含有共价键、配位键和σ键；故答案为：abc。