Question

有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有三个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色(或砖红色)的E₂O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。

请回答下列问题：

(1)E元素原子基态时的电子排布式为________。

(2)A₂F分子中F原子的杂化类型是________，F的氧化物FO₃分子空间构型为________。

(3)CA₃极易溶于水，其原因主要是______________，试判断CA₃溶于水后，形成CA₃·H₂O的合理结构：________(填字母代号)。

(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________；该离子化合物晶体的密度为ag·cm^－3，相对分子质量为M，则晶胞的体积是____________(写出表达式即可)。

Answer

1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 sp3 平面正三角形 与水分子间形成氢键 (b) CaF2 cm3

【解析】

有A、B、C、D、E、F六种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，则A为H元素；B是电负性最大的元素，则B为F元素；C的2p轨道中有三个未成对的单电子，则C原子核外电子排布为1s22s22p3，则C为N元素；F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，则F原子核外电子数为9+7=16，则F为S元素；E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，则E为Cu元素；D与B可形成离子化合物，根据晶胞结构可知，晶胞中F原子数目为8，D原子数目为8×+6×=4，故化学式为DF2，D为+2价，D是主族元素且与E同周期，处于第四周期，则D为Ca元素，据此解答。

由上述分析可知，A为H元素，B为F元素，C为N元素，D为Ca元素，E为Cu元素，F为S元素；

（1）E为Cu元素，Cu元素为29号元素，核外有29个电子，原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；答案为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。

（2）A为H元素，F为S元素，A2F为H2S，H2S分子中S原子的价层电子对数=2+(6-1×2)=4，S原子采取sp3杂化，S的氧化物SO3，SO3分子中S原子价层电子对数=3+(6-2×3)=3，S原子没有孤电子对，故SO3为平面正三角形；答案为sp3，平面正三角形。

（3）A为H元素，C为N元素，CA3为NH3，NH3极易溶于水，其原因主要是NH3与水分子间形成氢键，由于一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根，故NH3•H2O中N原子与水中的H原子之间存在氢键，应为(b)结构；答案为NH3与水分子间形成氢键，(b)。

(4) D与B可形成离子化合物，根据晶胞结构可知，晶胞中F原子数目为8，D原子数目为8×+6×=4，故化学式为DF2，D为+2价，D是主族元素且与E同周期，处于第四周期，则D为Ca元素，DF2为CaF2；晶胞的密度为ag•cm-3，相对分子质量为M，晶胞的质量为m=g，晶胞的体积V==cm3=cm3；答案为CaF2，cm3。