Question

16．前四周期原子序数依次增大的元素A，B，C，D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，且A^-和B⁺的电子相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2．回答下列问题：
（1）D²⁺的价层电子排布图为．
（2）A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示．
①该化合物的化学式为K₂NiF₄；D的配位数为6；
②列式计算该晶体的密度3.4g•cm^-3．
（3）A^-、B⁺和C³⁺三种离子组成的化合物B₃CA₆，其中化学键的类型有离子键和配位键；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为[FeF₆]^3-，配位体是F^-．

Answer 1

分析 前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有一个，并且A^-和B⁺的电子数相差为8，A属于第VIIA族元素，B属于第IA族元素，且A的原子序数小于B，则A是F元素，B是K元素；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2，且C和D的原子序数大于B，C的原子序数小于D，则C是Fe元素，D是Ni元素，结合物质结构和性质解答．

解答 解：前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有一个，并且A^-和B⁺的电子数相差为8，A属于第VIIA族元素，B属于第IA族元素，且A的原子序数小于B，则A是F元素，B是K元素；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2，且C和D的原子序数大于B，C的原子序数小于D，则C是Fe元素，D是Ni元素，
（1）D²⁺的价层电子为3d电子，根据能量最低原理、保里不相容原理及洪特规则知，其价电子排布图为，
故答案为：；
（2）①该晶胞中A原子个数=16×$\frac{1}{4}$+$4×\frac{1}{2}$+2=8，B原子个数=8×$\frac{1}{4}$=4，D原子个数=8×$\frac{1}{8}$，所以该化合物的化学式为K₂NiF₄，根据晶胞结构知，D的配位数是6，
故答案为：K₂NiF₄；6；
②该晶胞的体积=（400×10^-10cm）²×（1308×10^-10cm），ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{39×4+59×2+19×8}{N{\;}_{A}}}{40{0}^{2}×1308×1{0}^{-30}}$g•cm^-3=3.4g•cm^-3，
故答案为：3.4；
（3）A^-、B⁺和C³⁺三种离子组成的化合物的K₃FeF₆，该物质中阴阳离子间存在离子键，铁原子和氟原子间存在配位键，该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为[FeF₆]^3-，配位体是F^-，
故答案为：离子键和配位键；[FeF₆]^3-；F^-．

点评 本题考查物质结构和性质，正确推断元素是解本题关键，难度中等，注意化学式的确定中，各中原子被几个晶胞共用，为易错点，难点是密度的计算．