Question

已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期中的常见元素，且原子序数依次增大，A的原子半径最小；B的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍；C与B同周期且基态原子最外层电子排布式为ns^mnp^m+2；D、E、F、G是位于同一周期的金属元素，元素D的焰色反应要透过蓝色钴玻璃才能观察到紫色；且D、G的原子序数相差10；E元素有多种化合价，它的一种氢氧化物在空气中易被氧化且最终变为红褐色，且E、F的电子数相差1。

请回答下列问题：

（1）基态E原子的价电子排布式为___。

（2）与BC分子互为等电子体的离子为___ (填化学式，任写一种)。

（3）在液态非极性分子B₆A₆中，B原子采取的杂化方式为___。

（4）元素C的简单氢化物的沸点比同主族的简单氢化物都高的原因是___。

（5）F可形成化学式均为F(NH₃)₅BrSO₄的两种配合物，其中一种化学式为[F(NH₃)₅Br]SO₄。向另一种配合物的溶液中加入BaCl₂溶液时，无明显现象。若加入AgNO₃溶液时，产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为___。

（6）金属D、G晶体的晶胞结构如图所示。

①金属G的晶胞中，测得晶胞中G原子的半径为apm，则G晶体的密度为___g/cm³(列出表达式即可，N_A为阿伏伽德罗常数的值)，D、G两种晶胞中金属的配位数之比为___。

②金属G、锌两种元素的笫一电离能、第二电离能如下表所示：

电离能/kJ·mol^-1	I1	I2
G	746	1958
锌	906	1733

G的第二电离能(I₂)大于锌的第二电离能(I₂)，其主要原因是___。

Answer

3d64s2 CN-（NO+或C） sp2 水分子间存在氢键 [Co(NH3)5SO4]Br 2：3 Zn+的价电子排布式为3d104s1，而Cu+的是3d10，Cu+因3d轨道全满更稳定，较难失去电子，I2较大

【解析】

A的原子半径最小，A是H元素；B的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍，B是碳元素；C的基态原子最外层电子排布式为nsmnpm+2，n=2，则C是O元素；D、E、F、G是位于同一周期的金属元素，元素D的焰色反应要透过蓝色钴玻璃才能观察到紫色，D是K元素；且D、G的原子序数相差10，G是Cu元素；E的一种氢氧化物在空气中易被氧化且最终变为红褐色，E是Fe元素； E.、F的电子数相差1，F是Co元素。

（1）根据以上分析，基态26号元素Fe的价电子排布式为3d64s2；

（2）与CO分子互为等电子体的离子为CN-（NO+或C）；

（3）C6H6是平面结构，C原子采取的杂化方式分別为sp2；

（4）水分子间形成氢键，所以沸点比同主族的简单氢化物都高；

（5）Co可形成分子式均为Co (NH3)5BrSO4的两种配合物，其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4，硫酸根离子在外界，溶于水能电离出硫酸根离子，所以向其溶液中加BaCl2溶液时，现象为生成白色沉淀；向另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象；若加入AgNO3溶液时，产生淡黄色沉淀，说明硫酸根在内界，溴离子在外界，则第二种配合物的化学式为[Co(NH8)6SO4]Br；

（6）①金属Cu的晶胞为面心立方，测得晶胞中铜原子的半径为apm，面对角线是4个原子半径，则Cu晶体的密度为： g/cm3；金属K的配位数是8、计算Cu的配位数是12，配位数比是2:3；

②锌的价电子是3d104s2，而铜的是3d104s1，在失去一个电子后，铜失去的第二个电子在3d的全满轨道上，而锌的第二个电子在4s的半满轨道上，3d全满比4s半满能量低，结构也更稳定，所以需要更多能量所以Cu的第二电离能（I2）大于锌的第二电离能。