Question

原子序数小于36的A、B、C、D、E五种元素，其原子序数依次增大，B原子基态时2p原子轨道上有3个电子，C原子基态时最外层电子数是电子层数的3倍，化合物AC₂为非极性分子；化合物DC为离子晶体，D的+2价阳离子比C的阴离子多一个电子层．E的原子序数为24．
（1）基态E原子的外围电子排布式是

 

；A的氢化物A₂H₄中A原子轨道的杂化类型为

 

，A₂H₄分子中σ键与π键的个数比为

 

．
（2）B₂C与AC₂互为等电子体，则B₂C的结构式为

 

（3）化合物DC的熔点比Mg0的熔点低，主要原因是

 

（4）D的氟化物的晶胞结构如图所示，则其中D的配位数是

 

（5）ECl₃能与B、C的氢化物和Cl形成六配位的配合物，其中B、C的氢化物两种配体的个数之比为4：1，则该配合物的化学式为

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,共价键的形成及共价键的主要类型,配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：原子序数小于36的A、B、C、D、E五种元素，其原子序数依次增大，B原子基态时2p原子轨道上有3个电子，则B原子核外电子排布为1s₂2s²2p³，则B为氮元素；C原子基态时最外层电子数是电子层数的3倍，则C原子有2个电子层，最外层电子数为6，故C为氧元素；化合物AC₂为非极性分子，则A为碳元素；化合物DC为离子晶体，D的+2价阳离子比C的阴离子多一个电子层，则D为Ca元素，E的原子序数为24，则E为Cr元素，据此解答．

解答： 解：原子序数小于36的A、B、C、D、E五种元素，其原子序数依次增大，B原子基态时2p原子轨道上有3个电子，则B原子核外电子排布为1s₂2s²2p³，则B为氮元素；C原子基态时最外层电子数是电子层数的3倍，则C原子有2个电子层，最外层电子数为6，故C为氧元素；化合物AC₂为非极性分子，则A为碳元素；化合物DC为离子晶体，D的+2价阳离子比C的阴离子多一个电子层，则D为Ca元素，E的原子序数为24，则E为Cr元素，
（1）E的原子序数为24，结合洪特特例，轨道为全满、半满、全空是更稳定，故E的外围电子排布为3d⁵4s¹，A的氢化物为C₂H₄，结构简式为CH₂=CH₂，每个碳原子成2个C-H、1个C=C键，没有孤电子对，故杂化轨道数目为3，C原子采取sp²杂化，分子中σ键与π键的个数比为5：1，故答案为：3d⁵4s¹；sp²；5：1；
（2）N₂O与CO₂互为等电子体，则二者结构相似，N₂O的结构式为N=N=O，故答案为：N=N=O；
（3）钙离子半径比镁离子半径大，CaO的晶格能比MgO的小，故CaO的熔点比Mg0的熔点低，
故答案为：CaO的晶格能比MgO的小；
（4）由晶胞结构可知，晶胞中白色球有8个，黑色球数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，则白色球为F^-、黑色球为Ca²⁺，每个F^-的配位数为4，则Ca²⁺配位数为8，故答案为：8；
（5）CrCl₃能与NH₃、H₂O和Cl形成六配位的配合物，其中NH₃、H₂O的氢化物两种配体的个数之比为4：1，则配体中含有1个Cl，另外的2个Cl为外界离子，则该配合物的化学式为[Cr（NH₃）₄（H₂O） Cl]Cl₂，
故答案为：[Cr（NH₃）₄（H₂O） Cl]Cl₂．

点评：本题综合查物质结构与性质，难度中等，推断元素是解题的关键，涉及核外电子排布规律、化学键、杂化理论与分子结构、晶体类型与性质、晶胞计算、配合物等，（3）注意掌握晶体熔沸点比较规律．