Question

【题目】A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C是同一周期相邻的三种元素，B的氢化物易溶于C的氢化物中，D的基态原子s轨道与p轨道上的电子数之比为2：3，且D为主族元素；E、F为副族元素，4s能级均只有一个电子．回答下列问题：
（1）A，B，C三种元素的第一电离能由小到大的顺序是（用元素符号表示）．
（2）B与C能形成四原子阴离子，其中B的杂化方式为；B的三氯化物分子的立体构型为 ．
（3）任写一种与AB﹣离子互为等电子体的离子（写化学式）．
（4）F原子的外围电子排布式为 ， F晶体的堆积方式为（填序号：①简单立方堆积，②体心立方堆积，③六方最密堆积，④面心立方密集堆积）．
（5）E的离子可以形成多种配合物，将ECl3溶液蒸发浓缩，析出深绿色晶体．该晶体中E3+、Cl﹣、H2O的物质的量之比为1：3：6，且E的配位数为6，向1.0mol该晶体的溶液中加入足量AgNO3溶液产生143.5g沉淀，则配合物的化学式为 ．
（6）硼与D可形成一种耐磨材料，其结构与金刚石相似，如图为其晶体结构单元，它可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成
①写出合成该晶体的化学方程式： ．
②已知晶体中硼与D原子的最近距离为a pm，则该晶体密度的表达式为gcm﹣3 ．
（不需化简，阿伏伽德罗常数为NA）

Answer 1

【答案】
（1）CON或C＜O＜N
（2）sp2；三角锥形
（3）C22﹣或O22+
（4）3d104s1；④
（5）[Cr（H2O）4Cl2]Cl?2H2O
（6）BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr；
【解析】解：A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大的六种元素，其中A、B、C是同一周期相邻的三种元素，B的氢化物易溶于C的氢化物中，B为N元素，C为O元素，A应为C元素，D的基态原子s轨道与p轨道上的电子数之比为2：3，应为P元素，核外电子排布为1s22s22p63s22p3 ， E、F为副族元素，4s能级均只有一个电子，核外电子排布式分别为：1s22s22p63s22p63d54s1、1s22s22p63s22p63d104s1 ， 则E为Cr元素、F为Cu元素，（1）同一周期中，原子序数越大，电负性越小，则三种元素按电负性由小到大的顺序为：C O N或C＜O＜N，所以答案是：C O N或C＜O＜N；（2）B为N元素，与氧元素形成的四原子阴离子为NO3﹣ ， NO3﹣离子中C原子价层电子对数=3+ =3，且N原子不含孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，原子采用sp2杂化；其三氯化物为NCl3 ， 其分子中含有3个单键和1个孤对电子，其分子中N原子采用sp3杂化，分子的立体构型为三角锥形，
所以答案是：sp2；三角锥形；（3）原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体，与CN﹣离子互为等电子体的有：C22﹣或O22+ ，
所以答案是：C22﹣或O22+；（4）F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余能层均充满电子，为Cu，原子序数为29，原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s1 ， 外围电子排布式为：3d104s1 ， Cu晶体属于面心立方最密堆积，为ABC型排列方式，故④符合，
所以答案是：3d104s1；④；（5）向1.0mol该晶体的溶液中加入足量AgNO3溶液产生143.5g白色沉淀，该白色沉淀为AgCl，其物质的量为： =1mol，说明在该化合物中含有1个氯离子，Cr3+、Cl﹣、H2O的物质的量之比为1：3：6，则配位离子中含有氯离子数为：3﹣1=2，配位离子中含有水为：6﹣2=4，则含有结晶水水的个数为：6﹣4=2，故该配位化合物的化学式为：[Cr（H2O）4Cl2]Cl2H2O，
所以答案是：[Cr（H2O）4Cl2]Cl2H2O；（6）①高温下，B的三溴化物和P的三溴化物在氢气的氛围中合成BP，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式为BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr，
所以答案是：BBr3+PBr3+3H2 BP+6HBr；②晶体中B与P原子的最近距离为apm，即a×10﹣7cm， ，图中1、2、3、4原子形成正四面体结构，这四个原子之间的B原子位于正四面体体心上，1、5原子之间的距离为a×10﹣7cm，顶点到体心距离与体心到底面距离之比为3：1，则其高为 ×a×10﹣7cm，设1、2原子之间距离为x，1、2、3原子形成的正三角形底面的高= x，正三角形顶点到中心的距离与中心到底的距离之比为2：1，所以正三角形顶点到中心的距离= x× = x，由1、2、5构成直角三角形中存在：x2=（ x）2+（ ×a×10﹣7）2 ， 解得：x= ×a×10﹣7 ， 则晶胞棱长= cm= cm，晶胞体积=（ ）3cm3 ，
该晶胞中B原子个数为4、P原子个数为：8× +6× =4，
所以该晶胞密度为： = = g/cm3= g/cm3 ，
所以答案是： ．