Question

前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中，A、B位于同一周期且相邻，A元素原子有三个能级，且每个能级上的电子数相等；C、D、E、F是位于同一周期的金属元素，基态C、F原子的价层电子中未成对电子数均为1，且C、F原子的电子数相差10，基态D、E原子的价层电子中未成对电子数分别为4、2，且原子序数相差2。

（1）六种元素中第一电离能最小的是__（填元素符号，下同），电负性最大的是_________。

（2）A、B、C、D四种元素形成的一种配合物，易溶于水，可以检验Fe²⁺离子，离子方程式为：_______； 1 mol该配合物中，含有的σ键和π键的数目比为____；该配合物晶体中各种微粒间的作用力不涉及____（填字母）。

a.离子键   　b.共价键　   c.配位键　   d.金属键   　e.氢键   　f.分子间作用力

（3）E²⁺的价层电子排布图为____；

（4）金属C、F晶体的晶胞结构如图所示（请先判断对应的图），C、F两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为____。金属C的晶胞中，若设该晶胞的密度为ρ g·cm^-3，阿伏加德罗常数的值为N_A，C原子的摩尔质量为M g· mol^-1，则C原子的半径为____（用含a、M、N_A的代数式表示）。

Answer

K N 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-＝Fe3[Fe(CN)6]2 1：1 def 2∶3 cm

【解析】

已知A、B、C、D、E、F是前四周期原子序数依次增大的六种元素，A、B属于同一短周期元素且相邻，A元素原子有三个能级，且每个能级上的电子数相等，则A为C，B为N；C、D、E、F是位于同一周期的金属元素，基态C、F原子的价电子层中未成对电子均为1个，且C、F原子的电子数相差为10，则C为K，F为Cu；基态D、E原子的价电子层中未成对电子数分别为4、2，且原子序数相差为2，则D、E价电子排布分别为3d64s2、3d84s2，故D为Fe、E为Ni。综上所述，A为C，B为N，C为K，D为Fe，E为Ni，F为Cu。

(1)根据上述六种元素中K的金属性最强，故第一电离能最小；N的电负性最大。

(2)根据上述A为C，B为N，C为K，D为Fe，A、B、C、D四种元素形成的一种配合物的化学式为K[Fe(CN)6]，易溶于水，可以检验Fe2+离子，其离子方程式为3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2；在配合物Fe(CN)63-中，CN-与铁离子之间有6个配位键，在每个CN-内部有一个共价键，所以1mol该配合物中含有σ键的数目为12NA，CN-与氮气互为等电子体，CN-中存在C≡N键，故1molCN-中含有π键的数目为2NA，所以1 molK[Fe(CN)6]该配合物中，含有的σ键和π键的数目比为：1:1；黄血盐晶体中各种微粒间的作用力涉及离子键、共价键、配位键，不涉及金属键、氢键和分子间的作用力，故选def项；故答案：3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2；1:1；def；

(3)根据上述Ni2+的价层电子排布图为，故答案：；

(4)根据上述C为K，F为Cu，金属K晶体为体心立方堆积，晶胞结构为右图，晶胞中K原子配位数为8；金属Cu晶体为面心立方最密堆积，晶胞结构为左图，晶胞中Cu原子配位数为12，故两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为8:12=2:3，金属K晶体的晶胞中，K原子数目=1+8=2；K原子的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则晶胞的质量m=g，设该晶胞的密度为ag/cm3，则晶胞体积V==cm3，晶胞棱长=cm，设K原子的半径为r，则晶胞体对角线长度=4r，故＝4r，解得r=，故答案：2∶3；cm。