Question

【化学--选修3：物质结构与性质】
已知：①A的简单阴离子核外有2个电子，B元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，E原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体，F元素原子序数为26．
②X、Y和Z为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表：

电离能/kJ?mol-1	I1	I2	I3	I4
X	496	4562	6912	9543
Y	738	1451	7733	10540
Z	578	1817	2745	11578

回答下列问题：
（1）B元素原子核外已成对电子数是未成对电子数的

 

倍．
（2）X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为

 

（用元素符号表示）．
（3）分子式为A₂B、A₂E的两种物质中

 

更稳定（用化学式表示），原因是

 

．
（4）X的氯化物的熔点比Y的氯化物的熔点

 

，原因是

 

．
（5）F的氯化物FCl₃与KSCN溶液反应显红色，该反应的离子方程式为

 

．等电子体指的是原子总数相同．价电子总数相同的分子．离子或基团，据此定义写出离子SCN^-的一种等电子体

 

．
（6）F的一种常见配合物F（CO）₃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F（CO）₃的晶体类型为

 

．F元素的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．在面心立方晶胞中F原子的配位数为

 

，体心立方晶胞的密度可表示为

 

．（F的原子半径为r）

Answer 1

分析：①A的简单阴离子核外有2个电子，则A是H元素，B元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，则B是O元素，E原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体，则E是S元素，F元素原子序数为26，则F是Fe元素；
②X、Y和Z为第三周期元素，根据其电离能知，X属于Na元素，Y属于Mg元素，Z属于Al元素，然后结合物质的结构来分析解答．

解答：解：①A的简单阴离子核外有2个电子，则A是H元素，B元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍，最外层电子数不超过8个，则B是O元素，E原子基态3p原子轨道上有2个未成对电子，其单质晶体类型属于分子晶体，则E是S元素，F元素原子序数为26，则F是Fe元素；
②X、Y和Z为第三周期元素，根据其电离能知，X属于Na元素，Y属于Mg元素，Z属于Al元素；
（1）B是O元素，氧原子已成对电子数6，未成对电子数是2，所以B元素原子核外已成对电子数是未成对电子数的3倍，故答案为：3；
（2）同一周期元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而增大，X、Y、Z分别是Na、Mg、Al元素，其原子序数逐渐增大，则其电负性依次增大，所以X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为Al＞Mg＞Na，故答案为：Al＞Mg＞Na；
（3）A₂B、A₂E分别为H₂O、H₂S，非金属的非金属性越强，其氢化物越稳定，氧元素的非金属性大于硫元素，所以水的稳定性大于硫化氢，
故答案为：H₂O；氧元素的非金属性比硫元素强；
（4）X的氯化物是氯化钠，Y的氯化物是氯化镁，氯化钠和氯化镁都是离子化合物，离子化合物的熔点与晶格能成正比，晶格能与原子半径成反比，与离子所带电荷成正比，所以氯化镁的熔点高于氯化钠，
故答案为：低；后者晶格能大；
（5）氯化铁和硫氰化钾溶液反应生成络合物而使溶液呈红色，离子反应方程式为：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，等电子体指的是原子总数相同，价电子总数相同的分子、离子或基团，SCN^-的等电子体有：N₃、N₂O、CO₂、NO₂⁺，
故答案为：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；N₃、N₂O、CO₂、NO₂⁺；
（6）分子晶体的熔沸点较低，F的一种常见配合物F（CO）₃常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，所以F（CO）₃的晶体类型为分子晶体，F元素的单质晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示，在面心立方晶胞中F原子的配位数为 3×8×

1

2

=12；
体心立方铁晶胞中铁原子个数2+8×

1

8

=2，该晶胞的半径=

4 3

3

r，则晶胞的体积=（

4 3

3

r）³，则其密度=

56 NA ×2

( 4 3 3 r)3

=

21 3

4NAr3

，
故答案为：12；

21 3

4NAr3

．

点评：本题考查了物质结构和性质，涉及晶胞的计算、晶体类型的判断、等电子体等知识点，这些知识点都是考试热点，难点是晶胞的计算，注意（6）中体心立方晶体中，晶胞的棱长不是铁原子直径，为易错点．