Question

【化学—选修3物质结构与性质】（15分）

已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A与C原子的基态电子排布中L能层都有两个未成对电子，C、D同主族。 E、F都是第四周期元素，E原子的基态电子排布中有4个未成对电子，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：

（1）基态D原子中，电子占据的最高能层符号 ，该能层具有的原子轨道数为 。

（2）E2＋离子的价层电子排布图是 ，F原子的电子排布式是 。

（3）A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为 ，B元素的气态氢化物的VSEPR模型为 。

（4）化合物AC2、B2C和阴离子DAB－互为等电子体，它们结构相似，DAB－的电子式为 。

（5）配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3＋与配位体AB－构成，配位数为6，甲的水溶液可以用于实验室中E2＋离子的定性检验，检验E2＋离子的离子方程为 。

（6）某种化合物由D，E，F三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为 ，该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度d= g/cm3。（保留两位小数）

Answer 1

（15分）

（1）M(1分)；9(1分)

（2）(1分)；1s22s22p63s23p63d104s1(1分)

（3）sp2(1分)；四面体(1分)；（4）(2分)

（5）3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；(2分)（6）CuFeS2 (2分) 4.32(3分)

【解析】

试题分析：A与C原子的基态电子排布中L能层都有两个未成对电子，则L能层的单质排布为2s22p2和2s22p4，则A是C元素，C是O元素，则B是N元素；C、D同主族，则D是S元素。 E、F都是第四周期元素，E原子的基态电子排布中有4个未成对电子，则E的价电子排布是3d64s2，所以E是Fe元素；F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满，则F为29号元素Cu。

（1）S是第三周期元素，所以最高能层为M层，能层的轨道数为n2，所以M层有9个轨道；

（2）亚铁离子为铁原子失去2个电子得到的离子，所以价电子的排布图为；

F的核外电子数是29，除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满，则Cu原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；

（3）C的最高价氧化物的水化物为碳酸，C的最外层价电子对数是3+1/2(4+2-6)=3,所以C原子是sp2杂化；N的氢化物是NH3，最外层价层电子对数是3+1/2(5-3)=4，所以VSEPR模型为四面体型；

（4）互为等电子体的微粒的结构相似，CO2与SCN-互为等电子体，则其电子式与二氧化碳相似，为；

（5）配合物甲的焰色反应为紫色，说明含有K元素，根据题意可知该配合物为K3[Fe(CN)6]，为检验亚铁离子的试剂，与亚铁离子反应生成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2↓，发生反应的离子方程式是3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓；

（6）根据晶胞图可知S原子的个数为8，在晶胞内部；Cu原子的个数是8×1/8+4×1/2+1=4；Fe原子的个数是4×1/4+6×1/2=4，所以该物质中Fe、Cu、S的原子个数比是1:1:2，则该物质的化学式是CuFeS2；该晶胞的体积是V=（524×10-10）2×1030×10-10cm3，则该晶胞的密度为4×（64+56+64）g/mol/NA/V=4.32g/cm3。

考点：考查元素的移动，物质的结构与性质的应用