Question

【题目】A、B、C、D、E、R为原子序数依次增大的六种元素，位于元素周期表的前四周期。B元素原子含有3个能级，且毎个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8种运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子3d轨道上有4个未成对电子。请回答下列问题：

(1)写出C基态原子的价层电子排布____________，F基态原子的外围电子排布式_____________。

(2)下列说法正确的是____________(填序号）。

A.二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO2>CO2

B.笫一电离能由小到大的顺序：B<C<D

C.N2与CO为等电子体，结构相似

D.稳定性：H2O>H2S，水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键

(3)F元素位于周期表中_________区，其离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。向F的硫酸盐溶液中通人过量的C与A形成的气体X可生成[F(X)4]2+，该离子的结构式为__________(用元素符号表示）。

(4)某化合物与F(I)（I表示化合价为+ 1)结合形成下图所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式为____________________。

(5)B单质的一种同素异形体的晶胞如下图所示，则一个晶胞中所含B原子的个数为____________。

(6)D与F形成离子个数比为1：1的化合物,晶胞与NaCl类似，设D离子的半径为apm， F离子的半径bpm，则该晶胞的空间利用率为_______________。

Answer 1

【答案】 3d104s1 C ds sp2、sp3 8 × 100%

【解析】A、B、C、D、E、R为原子序数依次增大的六种元素，位于元素周期表的前四周期，A元素个数与核外电子数相等，则A为H元素，B元素含有3个能级1s、2s、2p，且每个能级所含的电子数相同，都是2个电子，则B为C元素；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，所以D是O元素；则C是N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，说明E、F是第四周期元素，因为前三周期相邻主族元素的原子序数只差1，E元素的基态原子有4个未成对电子，则E为26号元素Fe，F为29号元素Cu。

(1)N的基态原子的电子排布式为：1s22s22p3，N的2p轨道电子是半充满，比较稳定，不易失去，则价层电子排布为： ，Cu的3d轨道电子是全满，比较稳定，不易失去，Cu的基态原子的外围电子排布式3d104s1 ；（2）A、二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体，所以沸点：SiO2＞CO2，选项A错误；B、同周期元素第一电离能随核电荷数增大而升高，但N的2p轨道电子是半充满，比较稳定，不易失去，所以C、N、O三种元素的第一电离能由低到高的顺序是C<O<N，选项B错误；C、N2与CO为等电子体，具有相似的化学结构，化学性质相似，选项C正确；D、氢键与熔沸点高低有关，因为O的原子半径小于S的原子半径，所以H2O分子中共价键比H2S强，所以水更稳定，选项D错误。答案选C；(3) Cu是ⅠB族元素，位于周期表中ds区；向CuSO4溶液中通入过量的NH3可生成[Cu(NH3)4]2+，在[Cu(NH3)4]2+里，NH3分子中的氮原子给出孤电子对，Cu2+接受电子对，生成四氨合铜络离子，以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+，该离子的结构式为：；（4）杂环上的碳原子含有3个δ键，没有孤对电子，采用sp2杂化，亚甲基上碳原子含有4个共价单键，采用sp3杂化；（5）由B单质的一种同素异形体的晶胞结构可知，B原子有4个位于晶胞内部，其余B原子位于顶点、面心，则一个晶胞中所含B原子数为：8×+6×+4=8个；（6）O与Cu形成离子个数比为1：1的化合物为CuO，晶胞与NaCl类似，其晶胞结构为

，晶胞中铜离子数目=阳离子数目=8×+6×=4，O2-离子的半径为apm，Cu2+离子的半径bpm，则晶胞中原子总体积=4×(，晶胞棱长=2(a+b)pm，故晶胞体积=8(a+b)3pm3，该晶胞的空间利用率==。