A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中基态A原子的电子分布在3个能级,且每个能级所含的电...
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A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中基态A原子的电子分布在3个能级,且每个能级所含的电子数相同;C的原子核外最外层有6个运动状态不同的电子;D是短周期元素中电负*最小的元素;E的最高价氧化物的水化物**最强;基态F原子核外最外层只有一个电子,其余能层均充满电子。G元素与D元素同主族,且相差3个周期。
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________________(用元素符号表示)。
(2)E的最高价含氧*中E原子的杂化方式为________。基态E原子中,核外电子占据最高能级的电子云轮廓形状为________________________。
(3)F原子的*电子排布式为________,F单质晶体中原子的堆积方式是图1中的________(填写“*”“乙”或“*”),该晶体的空间利用率为________。
(4)已知元素A、B形成的(AB)2分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则其分子中σ键与π键数目之比为________。
(5)通常情况下,D单质的熔沸点比G单质高,原因是___________________。
(6)已知DE晶体的晶胞如图2所示:
若将DE晶胞中的所有E离子去掉,并将D离子全部换为A原子,再在其中的4个“小立方体”中心各放置一个A原子,且这4个“小立方体”不相邻。位于“小立方体”中的A原子与最近的4个A原子以单键相连,由此表示A的一种晶体的晶胞(已知A—A键的键长为a cm,NA表示阿伏加德罗常数),则该晶胞中含有________个A原子,该晶体的密度是________g·cm-3(列式表示)。
【回答】
* (1)C<O<N (2)sp3 哑铃形
(3)3d104s1 * 74% (4)3∶4
(5)Na、Cs处于同一主族,并都是金属晶体,同主族元素价电子数相同,从上到下,原子半径依次增大,金属键依次减弱,熔沸点降低 (6)8
解析 A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,基态A原子的电子分布在3个能级,且每个能级所含的电子数相同,即1s22s22p2,则A为C元素,D是短周期元素中电负*最小的元素,即为Na元素,原子序数大于6小于11,最外层有6个运动状态不同的电子,说明C为O元素,所以B为N元素,E的最高价氧化物的水化物**最强,即为Cl元素,基态F原子核外最外层只有一个电子,其余能层均充满电子,则其电子排布为[Ar]3d104s1,即29号元素Cu,G元素与Na元素同主族,且相差3个周期,则G为Cs元素。由此分析如下:
(1)同周期元素的第一电离能从左到右一般是依次增大的,但由于N元素最外层是半满状态,所以其第一电离能大于O元素的,因此C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是C<O<N。
(2)Cl元素形成的HClO4中Cl原子以sp3的杂化方式形成四个共价键,Cl原子占据最高能级为3p能级,其电子云轮廓形状为哑铃形(或纺锤形)。
(3)Cu原子的*电子排布式为3d104s1,单质铜的晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积,即图*,这种晶体的空间利用率为74%。
(4)由C、N形成的(CN)2分子的结构简式为N≡C—C≡N,其中含有3个σ键和4个π键,所以σ键与π键数目之比为3∶4。
(6)根据题目叙述,该晶胞中的C原子分布在棱的中点、体心和4个“小立方体”的中心,根据原子均摊法可得该晶胞中的C原子数=×12+1+4=8,其质量为 g,根据C—C单键的键长可求得该晶胞的棱长为 cm,体积为 cm3,所以该晶胞的密度为 g·cm-3。
知识点:物质结构 元素周期律
题型:填空题
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