Question

【题目】【化学选修－物质结构与性质】

已知前四周期六种元素A、B、C、D、E、F的原子序数之和为107，且它们的核电荷数依次增大，B原子的p轨道半充满，其氢化物沸点是同族元素中最低的，D原子得到一个电子后3p轨道全充满，A与C能形成A2C型离子化和物，其中的阴、阳离子相差一个电子层，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同．请回答下列问题：

(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序是______（填元素符号）

(2)化合物BD3的分子空间构型可描述为______，B的原子轨道杂化类型为______。

(3)已知F元素在人体内含量偏低时，会影响O2在体内的正常运输．已知F2+与KCN溶液反应得F（CN）2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物．则F的基态原子价电子排布式为______。CN-与______（一种分子）互为等电子体，则1个CN-中π键数目为______。

(4)EO2与碳酸钡在熔融状态下反应，所得晶体的晶胞结构如图所示，则该反应的化学方程式为______，

在该晶体中，E4+的氧配为数为______。若该晶胞边长为anm可计算该晶体的密度为______g/cm3（阿伏加德罗常数为NA）

Answer 1

【答案】Na<S<P<Cl三角锥形sp33d64s2N22TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑6233/[NA×(a×10-7)3]

【解析】

B原子的p轨道半充满，其氢化物沸点是同族元素中最低，B是P元素；D原子得到一个电子后3p轨道全充满，D是Cl元素；B、C、D原子序数依次增大，C是S元素；A与C能形成A2C型离子化和物，其中的阴、阳离子相差一个电子层，A是Na元素；E4+离子和氩原子的核外电子排布相同，E是Ti元素；A、B、C、D、E、F的原子序数之和为107，F是F是26号元素Fe．⑴A、B、C、D是同周期元素，第一电离能随核电荷数的增加而增大，但P最外层半充满，电离能大于S，所以A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序是Na<S<P<Cl;
(2)化合物PCl3中P原子的价层电子对数=3+1/2(5-3×1)=4,有1对孤电子，所以空间构型为三角锥型;P原子是sp3杂化;
(3)Fe原子的基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，价电子排布为3d64s2，CN-是2原子10个价电子的离子，与之互为等电子体的分子是价电子为5个的N元素的分子N2，则1个CN-中π键数目与1个N2的π键数目相同，都是2个;
(4)利用“均摊法”计算晶胞中各原子的个数分别是Ba:1个，O:3个，Ti:1个，所以TiO2与碳酸钡反应生成BaTiO2和二氧化碳，化学方程式为TiO2+BaCO3= BaTiO3+ CO2↑;Ti4+位于4个O原子构成的正方形的中心，即6个O原子构成的正八面体的中心，所以Ti4+的氧配为数为6;晶胞密度=晶胞质量/晶胞体积=(137+69+48)/NA/(a×10-7)3=233/[NA×(a×10-7)3]