Question

【题目】A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。A的核外电子总数与其 周期数相同；B的价电子排布式为nsnnpn+2；C、D为同周期元素，C是同周期元素中离子半径最小的元素，D元素最外层有一个未成对电子；E位于元素周期表的第四周期第IVB族，常用加热ED4溶液的方法制备纳米材料。

回答下列问题：

（1）D原子的价电子排布图为___________，E原子核外有_____个未成对电子，五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。

（2）化合物D2B的中心原子的杂化方式为______________，它的VSEPR模型名称____________,分子的立体构型为_____________。

（3）与分子晶体D2B3互为等电子体的一种分子为____________(填化学式)。

（4）由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物中氧化性最强的是_______(填化学式，下同)，酸性最强的是_________________。

（5）单质B有两种同素异形体，其中沸点高的是______(填分子式)，原因是__________。

（6）C与D能形成化合物Q。在1.01×105Pa、T1℃时，气体摩尔体积为53.4L/mol，实验测得Q的气态密度为5.00g/L，则此时Q的化学式为____________________。

（7）E单质有两种同素异形体，高温下是体心立方堆积，但在常温下的晶体结构为如图所示的六方最密堆积。已知晶胞参数分别为acm和ccm，则该晶体的密度可表示为______g·cm-3。(用含a和c的式子表示，用NA表示阿伏伽德罗常数的值)。

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Answer 1

【答案】2Osp3杂化正四面体V形CCl4HClOHClO4O3相对分子质量越大，熔沸点越高Al2Cl6

【解析】

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。B的价电子排布式为nsnnpn+2，s轨道最多可以排布2个电子，所以n=2，则B的价电子排布式为2s22p4，即B为O元素；A的核外电子总数与其周期数相同且原子序数小于B，则A为氢元素；C、D为同周期元素，C是同周期元素中离子半径最小的元素，则C为铝元素；D元素最外层有一个未成对电子，则D为氯元素；E位于元素周期表的第四周期第IVB族，则E为Ti元素。

（1）D为17号的氯元素，原子的价电子排布图为，E为Ti元素，基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，原子核外有2个未成对电子。元素非金属性越强电负性越大，则五种元素中电负性最大的是O；

（2）化合物D2B为Cl2O，中心原子O原子和氯原子形成2个σ键，孤电子对个数=×（6-2×1）=2，价层电子对数为=2+2=4，为sp3杂化，故其VSEPR模型为正四面体，含2对孤电子对，分子立体构型为V形；

（3）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。与分子晶体D2B3互为等电子体的一种分子为CCl4；

（4）由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物HClO4、HClO3、HClO2、HClO中氧化性最强的是HClO，酸性最强的是HClO4；

（5）单质B有两种同素异形体，其中沸点高的是O3，原因是结构相似的分子晶体中相对分子质量越大，熔沸点越高；

（6）C与D能形成化合物Q。根据铝和氯的化合价可设Q为(AlCl3) n，在1.01×105Pa、T1℃时，气体摩尔体积为53.4L/mol，实验测得Q的气态密度为5.00g/L，则M=, 则133.5n=267，解得n=2，此时Q的化学式为Al2Cl6;

（7）在常温下的晶体结构为如图所示的六方最密堆积，根据均摊法可知含有钛原子个数为12。已知晶胞参数分别为acm和ccm，则晶胞的底面积为，体积为，该晶体的密度可表示为=g·cm-3。