Question

【题目】A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素，A元素原子最外层电子数是其内层电子数的2.5倍，B元素是地壳中含量最高的元素，C元素的最高化合价和最低化合价的代数和等于0，D元素的单质可用于自来水消毒杀菌，E元素位于周期表的ⅥB族，F的基态原子中有4个未成对电子。

（1）A元素单质的结构式为___________；B元素原子中的未成对电子数为_______________________。

（2）在A的氢化物A2H4分子中，A原子轨道的杂化类型是______；A与B形成的AB2-的空间构型为___________________________。

（3）A、B、C三种元素的第一电离能从大到小的顺序为_______________(用元素符号表示)。

（4）基态F3+的核外电子排布式是_____________________；F3+与SCN-络合得到多种配合物，其中配位数为5的配合物的化学式为__________________；化合物FD3是棕色固体、易潮解，100℃左右时升华，FD3的晶体类型是__________________________。

（5）铁在不同温度范围有不同的晶体结构。室温下铁是简单立方，称为α铁(α-Fe)。当温度升高到912℃，α铁转变为面心立方，称为γ铁(γ-Fe)。当温度继续升高到1394 ℃，γ铁转变为体心立方。称为δ铁(δ-Fe)。

①γ铁晶体中铁原子配位数是____________________。

②δ铁晶体密度为dg·cm-3，则其晶胞参数(边长)为__________cm(阿伏加德罗常数用NA表示)。

Answer 1

【答案】 N≡N 2 sp3 V形（或：平面三角型） N>O>Si 1s22s22p63s23p63d5（或：[Ar]3d5） K2Fe(SCN)5 分子晶体 12

【解析】分析：A、B、C、D、E、F为原子序数依次增大的前四周期元素，A元素原子最外层电子数是其内层电子数的2.5倍，则A为N，B元素是地壳中含量最高的元素，为O，C元素的最高化合价和最低化合价的代数和等于0，为第四主族元素，结合原子序数大小可知为Si，D元素的单质可用于自来水消毒杀菌，则D为Cl，E元素位于周期表的ⅥB族，则E为Cr，F的基态原子中有4个未成对电子，则F为Fe，结合原子结构特点及元素性质解答。

详解：依据上述分析可知A、B、C、D、E、F元素依次为：N，O，Si，Cl，Cr，Fe。则

（1）A元素单质为氮气，氮气分子内存在1个氮氮三键，结构式为N≡N；B元素为氧元素，O原子中的未成对电子数有2个；

（2）A2H4分子为N2H4，N2H4分子中氮原子的价层电子对=3+1=4，含有一个孤电子对，N原子轨道的杂化类型是sp3，A与B形成的NO2-离子中孤对电子数为：（6-2×2）/2=1，因此分子空间构型是V型；

（3）同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C，同一主族从上到下第一电离能逐渐增大，则第一电离能：C＞Si，则N、O、Si的第一电离能大小为：N＞O＞Si；

（4）Fe3+的3d轨道含有5个电子，则铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），FeCl3溶液与KSCN溶液混合，得到含多种配合物的红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是K2Fe(SCN)5；化合物FD3即FeCl3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，熔沸点低，属于分子晶体；

（5）①γ铁晶体中与顶点铁原子最近的位于面心处，因此铁原子配位数是12。

②δ铁晶体含有的铁原子个数是8×1/2+1＝2，密度为dg·cm-3，则，因此其晶胞参数(边长)为cm(阿伏加德罗常数用NA表示)。