Question

（15分）A、B、C、D、E、X六种元素的原子序数依次递增，A、B、Ｃ的基态原子中L层未成对电子数分别为3、2、1，D是短周期中原子半径最大的主族元素，E是主族元素且与X同周期，E与C可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。X位于元素周期表中第四周期ⅠB族。请回答下列问题：

（1）D单质晶体中原子的堆积方式为体心立方堆积，其配位数是    。DAB₃中阴离子的立体构型是    。中学化学常见微粒中，与晶体D₃AB₄中阴离子互为等电子体的分子有   （任写一种）。

（2）X²⁺离子的电子排布式为______，X²⁺离子与水分子形成的配离子[X(H₂O)₄]²⁺为平面正方形结构，其中的两个H₂O被Cl^-取代有两种不同的结构，试画出[X(H₂O)₂(Cl)₂]具有极性的分子的结构__________。

（3）A元素分别能与硼、铝形成相同类型的晶体，但是A与硼形成晶体的熔点更高，其原因是         。

（4）AC₃的沸点比氨的沸点低得多，原因是                                     。

（5）若E与C形成的晶体的密度为a g·cm^－3，则晶胞的体积是_____ cm³ (用N_A表示阿伏伽德罗常数的值，写出表达式即可)。

Answer

（1）8（1分）平面三角形（ SiF4或SiCl4或 CCl4等（2分）；

（2）1s22s22p63s23p63d9（2分）；（2分）；

（3）氮化硼、氮化铝均为原子晶体，硼的原子半径比铝小，B-N键的键能比Al-N的键能大。（2分）

（4）因为NH3分子间有范德华力和氢键，NF3只有范德华力。（2分） （5） （2分）

【解析】

试题分析：根据题意可推知：A是N；B是O；C是F；D是Na；E是Ca；X是Cu。（1） Na单质晶体中原子的堆积方式为体心立方堆积，其配位体分别位于立方体的8个顶点，所以配位数是8；NaNO3中阴离子NO3-立体构型是平面三角形; 等电子体是价电子数与元素个数相等的分子或离子。晶体Na3NO4中阴离子NO43-具有32个价电子，原子个数是5，互为等电子体的分子有SiF4或SiCl4或 CCl4等；（2）Cu2+离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9，X2+离子与水分子形成的配离子[X(H2O)4]2+为平面正方形结构，其中的两个H2O被Cl-取代有两种不同的结构，则[X(H2O)2(Cl)2]具有极性的分子的结构是；（3）N元素分别能与硼、铝形成的都是原子晶体，由于硼的原子半径比铝小，B-N键的键能比Al-N的键能大，所以B与硼形成晶体的熔点更高；（4）NF3的沸点比氨的沸点低得多，是由于在NF3只有范德华力，而在NH3分子间除了范德华力外，还存在有氢键；（5）在一个晶胞中含有E：8×1/8+6×1/2=4,含有F：1×8=8，即含有4个CaF2。假设晶胞的边长是L，则晶胞的体积是V=L3=。

考点：考查元素的推断、微粒的配位数、离子核外电子排布式、微粒的空间构型、等电子体、物质熔沸点不同的原因、晶体的空间构型及晶胞体积的计算的知识。