Question

【题目】A、B、C、D、E、F、X为周期表前四周期的元素，A→F原子序数依次增大。A位于第一周期，B原子有3个不同的能级，各能级的电子数相等；D的基态原子2p能级上未成对电子数与B原子的相同；D2-离子与E2+离子具有相同的电子层结构；F元素有“生物金属”之称，F4+离子和氩原子核外电子排布相同；X是第三周期电负性最大的元素。回答下列问题：

(1)F基态原子的核外电子排布式______________ ，用过量的E粉与 FX4高温条件下反应生成金属F，该化学方程式为___________________。

(2)在A与上述元素形成的分子中，中心原子采取sp3杂化的是________________(写出两种)。

(3)下图是BD2分子的晶胞模型，图中显示出的BD2分子数为14个。实际上一个BD2晶胞中含有__________个BD2分子。

代表一个BD2分子

(4)B元素可形成B60单质，从晶体类型来看B60属于__________晶体。科学家把B60与金属钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图(白球（C60）位于立方体的体心和顶点，小黑球（K）则位于立方体的面上)，该化合物中B60与钾原子个数比为________________。

(5)已知单晶锗、晶体硅与金刚石的晶体类型完全相同，下图所示是金刚石的晶胞结构，请回答：

在单晶锗的一个晶胞内含有__________个锗原子。

(6)若向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色絮状沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，最后向该溶液中加入一定量的乙醇，所析出晶体的化学式为________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d24s2 2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2 CH4、NH3、H2O 4 分子晶体 1：3 8 [Cu(NH3)4]SO4H2O

【解析】

A位于第一周期，则A是H或者He，根据提问，A会与其他元素形成化合物，则A为H。B的基态原子有3个不同的能级，各能级中电子数相等，B的电子排布式为1s22s22p2，B为C。D的基态原子2p能级上未成对电子数与B原子相同，且D能形成－2价的离子，则D为O。根据B、C、D原子序数依次增大，C为N元素。O2－和E2＋具有相同的核外电子排布，则E为Mg，F4＋与Ar原子的核外电子层结构相同，F的原子序数为22，F为Ti。X是第三周期电负性最大的元素，则X为Cl。

(1)F为22号元素Ti，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2；E为Mg，和TiCl4高温下反应生成Ti单质，为置换反应，方程式为2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2；

(2)中心原子通过sp3杂化形成分子，则说明中心原子含有4个价电子对，CH4、NH3、H2O都含有4个价电子对，答案为CH4、NH3、H2O；

(3)在CO2的晶胞中，有8个CO2分子位于顶点，为8个晶胞所共有，则有1/8个CO2分子属于这个晶胞；有6个CO2分子位于面上，为2个晶胞所共用，则有1/2个CO2分子属于这个晶胞，所以该晶胞一共有个CO2；

(4)C60属于一个分子，C60的晶体属于分子晶体；在该晶胞中，有8个C60位于顶点，为8个晶胞所共有，则有1/8个C60属于这个晶胞，则该晶胞中有；有6个K位于面上，为2个晶胞所共有，则有1/2个K属于这个晶胞，则该晶胞中有，则C60与K的比例为1:3；

(5)类似于金刚石的晶胞中，有8个原子位于顶点，为8个晶胞所共有，则有1/8个原子属于这个晶胞；有6个原子位于面上，为2个晶胞所共有，则有1/2个原子属于这个晶胞；有4个原子位于晶胞内，为这个晶胞所独有，完全属于此晶胞，则一共有个原子；

(6)按照题意，深蓝色的透明溶液中含有四氨合铜离子，加入乙醇析出沉淀，此沉淀为[Cu(NH3)4]SO4H2O。