Question

【题目】

A、B、C、D、E、F均为周期表中前四周期元素，其原子序数依次增大，其中A、B、C为短周期非金属元素。A是形成化合物种类最多的元素；B原子基态电子排布中只有一个未成对电子；C是同周期元素中原子半径最小的元素；D的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电 子数最多；E与D相邻，E的某种氧化物X与C的氢化物的浓溶液加热时反应常用于实验室制取气态单质C；F与D的最外层电子数相等。回答下列问题（相关回答均用元素符号表示）：

(1)D元素在元素周期表的位置是__________________。

(2)A2H2分子中A原子轨道的杂化类型为_______，lmol A2H2含有δ键的数目为_____，B2通入稀NaOH溶液中可生成OB2，OB2分子构型为_____________。

(3)将F单质的粉末加人NH3的浓溶液中，通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离

子方程式是______________________。

(4)X在制取C单质中的作用是______________，C的某种含氧酸盐常用于实验室制制取氧气，此酸根离子中化学键的键角_______(填“>”“=” 或“<”)109°28。

(5)已知F与C的某种化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是_________，若F与C原子最近的距离为acm，则该晶体的密度为_______g ㎝-3(只要求列算式，不必计算出数字，阿伏伽徳罗常数的数值为NA)。

Answer 1

【答案】 第四周期、VIB族 SP杂化 3NA V形 2Cu+8NH3·H2O+O22[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O 氧化剂 < CuCl

【解析】A、B、C、D、E、F均为周期表中前四周期元素，其原子序数依次增大，其中A、B、C为短周期非金属元素．A是形成化合物种类最多的元素，则A为碳元素；B原子基态电子排布中只有一个未成对电子，外围电子排布为ns2np1或ns2np5，结合原子序数且B为非金属性元素，可推知外围电子排布为ns2np5，C是同周期元素中原子半径最小的元素，处于ⅦA族，可推知B为F元素、C为Cl元素；D的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多，其原子外围电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，则D为Cr；E与D相邻，E的某种氧化物X与HCl的浓溶液加热时反应常用于实验室制取气态单质Cl2，则E为Mn、X为MnO2；F与D的最外层电子数相等，最外层电子排布为ns1，原子序数大于Cr，则F为Cu，

（1）D的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多，其核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，在周期表中位置：第四周期、VIB族；

（2） A2H2分子为C2H2，乙炔中C形成2个σ键，2个π键，原子轨道的杂化类型为SP杂化，lmol A2H2含有δ键的数目为3mol，B2通入稀NaOH溶液中可生成OB2，OF2中心原子氧形成2个σ键，2个孤电子对，为SP3杂化，OF2分子构型为V形。

(3)将F单质的粉末Cu加人NH3的浓溶液中，通入O2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是2Cu+8NH3·H2O+O22[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O ；

(4)MnO2与HCl的浓溶液加热时反应常用于实验室制取气态单质Cl2，X在制取C单质中的作用是氧化剂；C的某种含氧酸盐常用于实验室中制取氧气，此酸根离子为ClO3－，Cl原子价层电子对数= ，含有1对孤对电子，为三角锥形，故化学键的键角＜109°28′

（5）由晶胞结构可知，晶胞中黑色球数目=4、白色球数目=8×1/8+6×1/2=4，故该化合物的化学式是CuCl，晶胞的质量=4×99.5/NAg，晶胞中黑色球与周围的4个白色球形成正四面体结构，若Cu与Cl原子最近的距离为a cm，如图正四面体：，连接F与A、B、C、D，则三棱锥A-BCD均分为等4个等体积的三棱椎，则V三棱锥A-BCD=4V三棱锥F-BCD，故 ，故h=a/3,令正四面体的棱长为x cm，连接AF并延长交三角形BCD与O，O为正三角形BCD的中心，BO垂直平分CD，则BO的长度= ,在直角三角形BOF中， , 解得x= ，故晶胞的棱长= ，该晶体的密度为g ㎝-3