Question

已知：A、B、C、D为周期表1～36号中的元素，它们的原子序数逐渐增大。A的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同；D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子。
请回答下列问题：
（1）D是元素周期表中第________周期，第________族的元素；其基态原子的外围电子排布式为________。
（2）A、B、C、D四种元素中，电负性最大的是________（填元素符号）。
（3）由A、B、C形成的离子CAB^－与AC₂互为等电子体，则CAB^－中A原子的杂化方式为________。B的氢化物的沸点远高于A的氢化物的沸点的主要原因是________________________________________________________________。
（4）D能与AC分子形成D（AC）₅，其原因是AC分子中含有________________。D（AC）₅常温下呈液态，熔点为－20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断D（AC）₅晶体属于________（填晶体类型）。
（5）SiO₂的晶胞可作如下推导：先将NaCl晶胞中的所有Cl^－去掉，并将Na^＋全部换成Si原子，再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞。再在每两个相邻的Si原子（距离最近的两个Si原子）中心连线的中点处增添一个O原子，便构成了SiO₂晶胞，故SiO₂晶胞中有________个Si原子，________个O原子。

Answer 1

（1）四　Ⅷ　3d⁶4s²　（2）O　（3）sp　NH₃分子间能形成氢键
（4）孤电子对　分子晶体
（5）8　16

本题以原子结构的特点为元素推断的核心，综合考查了电负性、等电子体、配合物理论以及晶体结构等。由A的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等，可知A的基态原子电子排布式为1s²2s²2p²，为碳元素；由C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同，为2个，故其基态原子电子排布式为1s²2s²2p⁴，为氧元素，依据A、B、C的原子序数逐渐增大可知B为氮元素；由D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子，可知其基态原子电子排布式为[Ar]3d⁶4s²，为铁元素。
（3）OCN^－的中心原子C原子的孤电子对数为0，故采取sp杂化。氨气的沸点远高于甲烷的沸点是因为前者形成氢键。
（5）一个氯化钠晶胞中含4个钠离子及4个氯离子，含有8个“小立方体”，每个不共面的“小立方体”中心处放置一个Si原子，故一个SiO₂的晶胞中含有8个Si原子，而硅原子和氧原子个数比为1∶2，故含16个O原子。