Question

（2011?开封一模）[化学--选修物质结构与性质]
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大．A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族．B原子的L层p轨道中有5个电子；C是周期表中1-18列中的第14列元素；D和E属同一周期，又知E原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，D跟B可形成离子化合物，其晶胞结构如图．请回答：
（1）A与c形成的共价化合物的分子式是

SiH₄

，杂化轨道是

sp³

，分子的立体结构是

正四面体

．
（2）B与C比较，电负性较小的是

Si

（填元素符号）；B与c形成的化合物晶体类型是

分子晶体

．    
（3）E属元素周期表中第

四

周期，第

ⅡB

族的元素，其元素名称是

锌

，它的+2价离子的电子排布式为

1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰

．
（4）从图中可以看出，D踉B形成的离子化合物的化学式为

CaF₂

；若设该晶胞的边长为a cm，则该离子化合物晶体的密度是

4×78/mol

a3cm3?6.02×1023mol-1

（只要求列出算式）．

Answer 1

分析：B原子的L层p轨道有5个电子，则B原子的电子排布式为1s²2s²2p⁵，电子个数为2+2+5=9，所以B为F元素；C是周期表中1-18列中的第14列元素，即为ⅣA族，且C的原子序数大于B，所以C为Si元素；E原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，L层为8个电子，则E的最外层电子数为8÷4=2，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，d轨道的电子数为10，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰4s²，E为第四周期第ⅡB族的锌元素；D跟B可形成离子化合物，且和E在同一周期，根据晶胞结构可知D为Ca元素，A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族，且A的原子序数最小，所以A为H元素；根据推断解决问题．

解答：解：B原子的L层p轨道有5个电子，则B原子的电子排布式为1s²2s²2p⁵，电子个数为2+2+5=9，所以B为F元素；C是周期表中1-18列中的第14列元素，即为ⅣA族，且C的原子序数大于B，所以C为Si元素；E原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，L层为8个电子，则E的最外层电子数为8÷4=2，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，d轨道的电子数为10，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰4s²，E为第四周期第ⅡB族的锌元素；根据晶胞结构可看出D跟B可形成离子化合物为面心立方晶格，且D和E在同一周期，所以D为Ca元素；A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族，且A的原子序数最小，所以A为H元素；
（1）A为H元素，C为Si元素，SiH₄分子成键的四个轨道是由一个s轨道和三个p轨道杂化形成，称为sp³杂化，呈正四面体的分子构型；故答案为：SiH₄；sp³；正四面体；
（2）电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，B为F元素，C为Si元素，F元素的原子对键合电子的吸引力大，电负性大；F和Si可形成SiF4，常温下为气体，属于分子晶体；故答案为：Si；分子晶体；
（3）E属元素周期表中第四周期第ⅡB族的元素，其元素名称为锌，它的+2价离子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰；故答案为：四；ⅡB；锌；1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰；
（4）D为Ca元素、B为F元素，形成的离子化合物的化学式为CaF₂；该晶胞含有Ca²⁺个数为8×

1

2

=4个，根据密度=

质量

体积

，可知该离子化合物晶体的密度=

4×78g/mol

a3cm3×6.02×1023mol-1

．
故答案为：

4×78g/mol

a3cm3?6.02×1023mol-1

．

点评：本题考查原子结构、原子核外电子排布、电负性的含义、晶体类型、晶胞的计算以及原子杂化类型的判断，要充分理解相关知识．