Question

【题目】已知A、B、C、D和E是原子序数依次增大前20号元素。A原子价电子层p轨道中只有1个电子；B、C、D元素的基态原子具有相同的能层数，B、D元素原子的p能级上都有1个未成对电子，D原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满，C原子的p轨道中有3个未成对电子；E是同周期第一电离能最小的元素。回答下列问题：

（1）A的元素符号为 ___________、 B3+的结构示意图为___________、C的最高价氧化物对应水化物为____________；E的价电子排布式为______________。

（2）上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是___________，（填写化学式）碱性最强物质的电子式为_____________； D所在周期(除稀有气体元素外)第一电离能最小的元素是_________；在AD3分子中A元素原子的杂化方式是__________，分子空间构型为_______________；

（3）准晶是一种无平移周期序但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过____________方法区分晶体、准晶体和非晶体。

（4）C单质为面心立方晶体，其晶胞参数a=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为_____，列式表示Al单质的密度____________________g·cm﹣3（不必计算出结果）。

（5）石墨具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，它与熔融的E单质相互作用，形成某种青铜色的物质（其中的元素E用“●”表示），原子分布如图所示，该物质的化学式为_______________。

Answer 1

【答案】 B H3PO4 4s1 HClO4 Na sp2 平面三角形 X射线衍射 12 KC8

【解析】A、B、C、D和E都是元素周期表中前20号的元素，它们的原子序数依次增大，B、C、D元素的基态原子具有相同的能层数，处于同一周期，B、D元素的原子的p能级上都有1个未成对电子，价层电子排布为ns2np1或ns2np5，D原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满，故D为Cl元素，B为Al元素，C原子的p轨道中有3个未成对电子，价层电子排布为3s23p3，故C为P元素；E是同周期第一电离能最小的元素，处于第ⅠA族，原子序数最大，故E处于第四周期，为K元素，A原子的价电子层的p轨道中只有1个电子，价层电子排布为ns2np1，处于第ⅢA族，原子序数最小，故A为B元素。

(1)由上述分析可知，A为B元素，B为Al元素，Al3+的结构示意图为，C为P元素，最高价氧化物对应水化物为H3PO4，E为K元素，价电子排布式为4s1，故答案为：B；；H3PO4；4s1；

(2)五种元素中Cl元素非金属性最强，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，K元素的金属性最强，故KOH碱性最强，电子式为，D为Cl元素，所在周期为第三周期，同周期自左而右，第一电离能增大，故第三周期中第一电离能最小的元素是Na；在BCl3分子中B原子与3个氯原子相连，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，采用sp2杂化，空间构型为平面三角形，故答案为：HClO4，；sp2；平面三角形；

(3)准晶是一种无平移周期序但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过X射线衍射方法区分晶体、准晶体和非晶体，故答案为：X射线衍射；

(4)Al单质为面心立方晶体，铝原子个数8×+6×=4，晶胞中铝原子的配位数为3×8÷2=12，Al单质的密度==gcm-3=gcm-3，故答案为：12；。

(5)如图所示，K原子镶嵌在正六边形的中心，该正六边形周围有6个未镶嵌K原子的C原子正六边形结构，即每正六边形周围连接6个C原子，该碳原子为3个正六边形共有，故结构中K原子与C原子数目之比为1：(6+6×)=8，故化学式为KC8，故答案为：KC8。