Question

【题目】a、b、c、d、e、f是原子序数依次增大的前四周期元素，a的基态原子有3个不同的能级，且各能级中电子数相等；c的基态原子最外层电子数是其内层电子数的三倍；b、d、f同主族;e的基态原子内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1。

（1）基态f原子的电子占据最高的能层符号为________，该能层的电子排布式为________。

（2）如图为部分主族元素第一电离能与周期数的关系图，若m点为氢元素，则元素c为点________（填字母序号）。

（3）ac2中σ键和π键之比为________，写出一种与ac2具有相同空间构型和键合形式的分子________。

（4）dCl5是一种白色晶体，其熔体可以导电，测得其中只含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子，其中阳离子中d原子的杂化轨道类型为________。试用电离方程式解释dCl5熔体能导电的原因：___________________________________________。

（5）已知单质e的堆积方式如图所示，该堆积模型的名称为________，该晶胞中空间利用率为________（列出含“π”的计算式）。

Answer 1

【答案】 N 4s24p3 p 1∶1 CS2 sp3 2PCl5=PCl4++PCl6- 面心立方最密堆积 ）×100%

【解析】a、b、c、d、e、f是原子序数依次增大的前四周期元素，a的基态原子有3个不同的能级，且各能级中电子数相等，则a的电子排布式为1s22s22p2，为C元素；c的基态原子最外层电子数是其内层电子数的三倍，c为O元素；则b为N元素；b、d、f同主族，则d为P元素，f为As元素；e的基态原子内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1，e的价层电子排布式为3d104s1，为Cu元素。

（1）f为As元素；基态f原子的电子占据最高的能层符号为N，该能层的电子排布式为4s24p3，故答案为：N；4s24p3；

（2）c为O元素；同一周期元素中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但是第IIA族的第一电离能大于相邻第ⅢA族，第ⅤA族的第一电离能大于相邻第ⅥA族，所以m是N，p是O元素，故答案为：p；

（3）ac2为CO2，σ键和π键之比为2：2=1：1，与ac2具有相同空间构型和键合形式的分子可以是CS2，故答案为：1∶1；CS2；

（4）测得PCl5是一种白色晶体，其熔体可以导电，其中只含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子，其中阳离子为PCl4+中P原子的杂化轨道类型为sp3；正八面体形阴离子为PCl6-，电离方程式为2PCl5=PCl4++PCl6-，故答案为：sp3；2PCl5=PCl4++PCl6-；

（5）根据铜的堆积方式可知，该堆积模型为面心立方最密堆积；若铜原子的半径为r，则晶胞棱长为4r×=2r，则晶胞体积为（2r）3，晶胞中H原子数目为8×+6×=4，晶胞中Q原子占有的总体积为4×πr3，晶胞中原子的空间利用率=4×πr3÷（2r）3×100%=×100%，故答案为：面心立方最密堆积； ×100%。