Question

10．A、B、C、D为前四周期元素．A元素的原子价电子排布为ns²np²，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的P轨道中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子．
（1）当n=2时，AB₂属于非极性分子（填“极性”或“非极性”）．
（2）当n=3时，A与B形成的晶体属于原子晶体．
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是P＞S＞Si（用元素符号表示）．
（4）已知某红紫色配合物的组成为CoCl₃•5NH₃•H₂O．该配合物中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶（或[Ar]3d⁶），又已知中心离子钴离子的配位数是6，1mol该物质与足量的硝酸银反应可生成3molAgCl，则该物质化学式是[Co（NH₃）₅（H₂O）]Cl₃．
（5）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为1：2．

Answer 1

分析 A、B、C、D为前四周期元素，A元素的原子价电子排布为ns²np²，当n=2时，A是C元素，如果n=3时，则A是Si元素，如果n=4时，则A是Ge元素；
B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，最外层电子数不超过8个，K层不超过2个，则B最外层电子数是6，为O元素；
C元素原子的M电子层的P轨道中有3个未成对电子，则C是P元素；
D元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则D是S元素，
（1）当n=2时，A是C元素，B是O元素，分子中正负电荷重心重合的分子为非极性分子，不重合的分子为极性分子；
（2）当n=3时，A是Si元素，A与B形成的化合物是二氧化硅，直接由原子构成的晶体是原子晶体；
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，则A是Si元素，Si、P、S是同一周期元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素；
（4）已知某红紫色配合物的组成为CoCl₃•5NH₃•H₂O，该配合物中的中心离子钴离子为+3价，则该钴离子中含有电子数是24个电子，根据构造原理书写钴离子在基态时核外电子排布式；
中心离子钴离子的配位数是6，配合物中只有外界才能电离出自由移动的离子，1mol该物质与足量的硝酸银反应可生成3molAgCl，说明该配合物外界中含有3个氯离子，据此判断该配合物化学式；
（5）体心立方中Fe原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$，面心立方中Fe原子个数=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$．

解答 解：A、B、C、D为前四周期元素，A元素的原子价电子排布为ns²np²，当n=2时，A是C元素，如果n=3时，则A是Si元素，如果n=4时，则A是Ge元素；
B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，最外层电子数不超过8个，K层不超过2个，则B最外层电子数是6，为O元素；
C元素原子的M电子层的P轨道中有3个未成对电子，则C是P元素；
D元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则D是S元素，
（1）当n=2时，A是C元素，B是O元素，分子中正负电荷重心重合的分子为非极性分子，不重合的分子为极性分子，二者生成的化合物二氧化碳为直线形分子，正负电荷重心重合，为非极性分子，故答案为：非极性；
（2）当n=3时，A是Si元素，A与B形成的化合物是二氧化硅，直接由原子构成的晶体是原子晶体，二氧化硅的构成微粒是原子，所以属于原子晶体，故答案为：原子；
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，则A是Si元素，Si、P、S是同一周期元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，P位于第VA族、S位于第VIA族、Si位于第IVA族，所以第一电离能大小顺序是P＞S＞Si，
故答案为：P＞S＞Si；
（4）已知某红紫色配合物的组成为CoCl₃•5NH₃•H₂O，该配合物中的中心离子钴离子为+3价，则该钴离子中含有电子数是24个电子，根据构造原理书写钴离子在基态时核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶（或[Ar]3d⁶）；
中心离子钴离子的配位数是6，配合物中只有外界才能电离出自由移动的离子，1mol该物质与足量的硝酸银反应可生成3molAgCl，说明该配合物外界中含有3个氯离子，其配位数是6，则氨气分子和水分子都是其配体，则该配合物的化学式为[Co（NH₃）₅（H₂O）]Cl₃，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶（或[Ar]3d⁶）；[Co（NH₃）₅（H₂O）]Cl₃；
（5）心立方中Fe原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2，面心立方中Fe原子个数=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，则体心立方、面心立方中铁原子个数之比=2：4=1：2，
故答案为：1：2．

点评 本题考查位置相互关系及应用，涉及晶胞计算、配合物、原子核外电子排布、电离能等知识点，侧重考查学生分析判断计算能力，注意（4）配合物中外界和內界区别，注意原子失电子是从外到内失电子的，为易错点．