Question

18．有A、B、C、D、E五种前四周期的元素．A原子核外有1个未成对电子，A⁺比B原子少一个电子层，B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态．C原子的2p轨道有2个未成对电子，D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与C的核电荷数相差8．E位于周期表第12纵列且是六种元素中原子序数最大的．R是由D、E形成的化合物，其晶胞结构如图所示．请回答下列问题：
（1）C元素的电负性＞D元素的电负性（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）C的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能小（填“大”或“小”）．
（3）E的价电子排布式为3d¹⁰4s²，该元素位于周期表中ⅡB族．
（4）化合物A₂D的电子式为．
（5）D和B形成的一种化合物D₂B₂广泛用于橡胶工业，它的分子结构与双氧水相似，但在该化合物分子中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构．则D₂B₂分子中D原子的杂化类型是sp³，D₂B₂是极性分子（填“极性”或“非极性”）．
（6）R的化学式为ZnS（用元素符号表示）．已知R晶体的密度为ρ g•cm^-3，则该晶胞的边长a=$\root{3}{\frac{388}{ρ{N}_{A}}}$ cm，（阿伏加德罗常数用N_A表示）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五种前四周期的元素，
B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态，则B是Cl元素；
A原子核外有1个未成对电子，A⁺比B原子少一个电子层，则A为Na元素；
C原子的2p轨道有2个未成对电子，D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与C的原子序数相差8，则C和D属于同一主族元素，C为O元素、D为S元素；
E位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的，则E是Zn元素，R是由D、E形成的化合物，其晶胞结构如图所示，该晶胞中红色小球个数是4，黄色小球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以其化学式为ZnS，再结合物质结构、元素周期表分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E五种前四周期的元素，
B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道呈全充满状态，则B是Cl元素；
A原子核外有1个未成对电子，A⁺比B原子少一个电子层，则A为Na元素；
C原子的2p轨道有2个未成对电子，D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，与C的原子序数相差8，则C和D属于同一主族元素，C为O元素、D为S元素；
E位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的，则E是Zn元素，R是由D、E形成的化合物，其晶胞结构如图所示，该晶胞中红色小球个数是4，黄色小球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以其化学式为ZnS，
（1）C为O元素、D为S元素，O元素的电负性较大，故答案为：＞；
（2）同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C为O元素位于第VIA族，所以C的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能小，
故答案为：小；
（3）E是Zn元素，位于周期表第四周期ⅡB族，价层电子排布为3d¹⁰4s²，故答案为：3d¹⁰4s²；ⅡB；
（4）化合物A₂D为Na₂S，为离子化合物，电子式为，故答案为：；
（5）S₂Cl₂分子中，所有原子最外层均满足8电子稳定结构，则该分子结构式为Cl-S-S-Cl，根据其结构式知，每个M原子价层电子对个数都是4，则M原子采用sp³杂化，S₂Cl₂是展开书页型结构，Cl-S位于两个书页面内，该物质结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，故答案为：sp³；极性；
（6）如果以上分析知，R的化学式为ZnS，该物质是由阴阳离子构成的，属于离子晶体；
该晶胞属于面心立方结构，晶胞的边长=$\root{3}{\frac{m}{ρ}}$cm=$\root{3}{\frac{\frac{4×（65+32）}{{N}_{A}}}{ρ}}$cm=$\root{3}{\frac{388}{ρ{N}_{A}}}$cm，
故答案为：ZnS；$\root{3}{\frac{388}{ρ{N}_{A}}}$．

点评 本题考查了物质结构和性质，涉及晶胞计算、元素周期律、核外电子排布、原子杂化方式判断等知识点，根据晶胞计算公式、元素周期律内涵、构造原理、价层电子对互斥理论分析解答即可，难点是晶胞计算，注意（5）中S₂Cl₂分子极性判断，为易错点．