Question

7．有A、B、D、E、F、G六种前四周期的元素，A是宇宙中最丰富的元素，B和D的原子都有1个未成对电子，B⁺比D少一个电子层，D原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道全充满；E原子的2p轨道中有3个未成对电子，F的最高化合价和最低化合价的代数和为4．R是由B、F两元素形成的离子化合物，其中B⁺与F^2-离子数之比为2：1．G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的．
请回答下列问题：
（1）D元素的电负性＞F元素的电负性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）G的价电子排布图．
（3）B形成的晶体堆积方式为体心立方堆积，区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验．
（4）D^-的最外层共有8种不同运动状态的电子，有2种能量不同的电子．F₂D₂广泛用于橡胶工业，各原子均满足八电子稳定结构，F₂D₂中F原子的杂化类型是sp³，F₂D₂是极性分子（填“极性”或“非极性”）．
（5）A与E形成的最简单化合物分子空间构型为三角锥形，在水中溶解度很大．该分子是极性分子的原因是分子中正电中心和负电中心不重合，使分子的一部分呈正电性，另一部分呈负电性．
（6）R的晶胞如图所示，设F^2-半径为r₁ cm，B⁺半径为r₂cm．试计算R晶体的密度为：$\frac{\frac{4×78}{{N}_{A}}}{（{\frac{4}{\sqrt{3}}）^{3}（{r}_{1}+r{\;}_{2}）}^{3}}$g/cm³．（阿伏加德罗常数用N_A表示，写表达式，不化简）

Answer 1

分析 A是宇宙中最丰富的元素，A为氢元素，D原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道全充满，则D为17号元素，氯元素；B和D的原子都有1个未成对电子，B⁺比D少一个电子层，则B为钠元素；E原子的2p轨道中有3个未成对电子，则E为氮元素；G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的在前四周期的，则G为铬元素；F的最高化合价和最低化合价的代数和为4，且原子序数小于铬元素，则F为硫元素；R是由B、F两元素形成的离子化合物，其中B⁺与F^2-离子数之比为2：1；则R为Na₂S，所以，A为氢，B为钠，D为氯，E为氮，F为硫，G为铬，据此答题．

解答 解：A是宇宙中最丰富的元素，A为氢元素，D原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道全充满，则D为17号元素，氯元素；B和D的原子都有1个未成对电子，B⁺比D少一个电子层，则B为钠元素；E原子的2p轨道中有3个未成对电子，则E为氮元素；G位于周期表第6纵行且是六种元素中原子序数最大的在前四周期的，则G为铬元素；F的最高化合价和最低化合价的代数和为4，且原子序数小于铬元素，则F为硫元素；R是由B、F两元素形成的离子化合物，其中B⁺与F^2-离子数之比为2：1；则R为Na₂S，所以，A为氢，B为钠，D为氯，E为氮，F为硫，G为铬，
（1）根据元素周期律可知氯的电负性大于硫，故答案为：＞；
（2）铬为24号元素，价电子排布图为，故答案为：；
（3）晶体钠为体心立方堆积，区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验，
故答案为：体心立方堆积；X-射线衍射；
 （4）根据核外电子排布规律可知，每个电子的运动状态都不相同，氯离子最外层有8个电子，所以就有8种不同运动状态的电子，最外层有两个能级，每个能级上电子能量是相同的，所以最外层有2种能量不同的电子，在S₂Cl₂中要使各原子都满足8电子稳定结构，则分子存在一个硫硫键和两硫氯键，则硫原子的价电子对数为4，所以硫原子按sp³方式杂化，硫原子周围有两对孤电子对，所以分子为极性分子，
故答案为：8；2；sp³；极性；
（5）A与E形成的最简单化合物为氨气，氨分子中氮原子周围有三个共价键，一个孤电子对，所以分子空间构型为三角锥形，由于在氨分子中有孤电子对的存在，分子中正电中心和负电中心不重合，使分子的一部分呈正电性，另一部分呈负电性，所以分子显极性，
故答案为：三角锥形；分子中正电中心和负电中心不重合，使分子的一部分呈正电性，另一部分呈负电性；
（6）R为Na₂S，在每个晶胞中含有钠离子数为8，硫离子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，R的晶胞如图所示，设S^2-半径为r₁ cm，Na⁺半径为r₂cm，则晶胞的体对角线为4（r₁cm+r₂cm），晶胞的边长为$\frac{4}{\sqrt{3}}$（r₁cm+r₂cm），晶体的密度为$\frac{\frac{4×78}{{N}_{A}}}{（{\frac{4}{\sqrt{3}}）^{3}（{r}_{1}+r{\;}_{2}）}^{3}}$g/cm³，
故答案为：$\frac{\frac{4×78}{{N}_{A}}}{（{\frac{4}{\sqrt{3}}）^{3}（{r}_{1}+r{\;}_{2}）}^{3}}$g/cm³．

点评 本题主要考查了原子核外电子排布、晶体的堆积方式、分子结构与性质、晶胞密度的有关计算等知识，难度中等．