Question

【題目】A、B、C、D、E、F為元素周期表中前四周期元素，且原子序數依次增大，A與其余五種元素既不同周期也不同主族，B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，C的氧化物是導致酸雨的主要物質之一，D原子核外電子有8種不同的運動狀態(tài)，E的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數最多，F元素的基態(tài)原子最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子。

（1）寫出基態(tài)E原子的價電子排布式_______。

（2）A與C可形成CA3分子，該分子中C原子的雜化類型為______，該分子的立體結構為_____；C的單質與BD化合物是等電子體，據等電子體的原理，寫出BD化合物的電子式______；A2D由液態(tài)形成晶體時密度減小，其主要原因是__________（用文字敘述）。

（3）已知D、F能形成一種化合物，其晶胞的結構如圖所示，則該化合物的化學式為___；若相鄰D原子和F原子間的距離為a cm，阿伏加德羅常數的值為NA，則該晶體的密度為______g·cm－3（用含a、NA的式子表示）。

Answer 1

【答案】3d54s1 sp3雜化 三角錐形 :CO: 水形成晶體時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間正四面體網狀結構，水分子空間利用率低，密度減小 Cu2O

【解析】

B的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，則B為C元素；

D原子核外電子有8種不同的運動狀態(tài)，則D原子核外有8個電子，則D為O元素；

C的氧化物是導致酸雨的主要物質之一，且C的原子序數比O小，則C為N元素；

E的基態(tài)原子在前四周期元素的基態(tài)原子中單電子數最多，則E的基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d54s1，則E為24號元素Cr；

F位于前四周期、原子序數比E大且其基態(tài)原子最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子，則F的基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，則F為29號元素Cu；

A與其余五種元素既不同周期也不同主族，且能與C形成CA3分子，則A為H；

綜上所述，A、B、C、D、E、F分別為：H、C、N、O、Cr、Cu，據此解答。

(1)E為Cr，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d54s1，則其價電子排布式為：3d54s1，故答案為：3d54s1；

(2)A為H，C為N，NH3分子中，中心N原子的σ鍵數=3，孤電子對數==1，則價層電子對數=3+1=4，則中心N原子的雜化類型為sp3雜化，有一對孤電子，則其空間構型為三角錐形。N2的電子式為:NN:，CO和N2互為等電子體，則CO的電子式為:CO:。水形成晶體(冰)時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間正四面體網狀結構，水分子空間利用率降低，導致密度減小，故答案為：sp3雜化；三角錐形；:CO:；水形成晶體時，每個水分子與4個水分子形成氫鍵，構成空間正四面體網狀結構，水分子空間利用率低，密度減小；

(3)D原子即O原子，F原子即Cu原子，由均攤法可知，1個晶胞中O原子個數==2，Cu原子個數=4，該化合物中Cu原子和O原子個數比=4:2=2:1，則該化合物的化學式為Cu2O，那么，1個晶胞的質量=。設晶胞常數為b，Cu原子和O原子之間的距離為a cm，則體對角線=4a cm，則=4a，可得：b=cm，所以，1個晶胞的體積=b3=()3cm3，該晶體的密度=，故答案為：Cu2O；。