Question

13．已知A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，前四种元素为短周期元素．A位于元素周期表s区，电子层数与未成对电子数相等；B基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每轨道中的电子总数相同；D原子核外成对电子数为未成对电子数的3倍；F位于第四周期d区，最高能级的原子轨道内只有2个未成对电子；E的一种氧化物具有磁性．
（1）E基态原子的价层电子排布式为3d⁶4s²．第二周期基态原子未成对电子数与F相同且电负性最小的元素名称为碳．
（2）CD₃^-的空间构型为平面三角形．
（3）A、B、D三元素组成的一种化合物X是家庭装修材料中常含有的一种有害气体，X分子中的中心原子采用sp²杂化．
（4）F（BD）n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=4．根据等电子原理，B、D 分子内σ键与π键的个数之比为1：2．
（5）一种EF的合金晶体具有面心立方最密堆积的结构．在晶胞中，F位于顶点，E位于面心，该合金中EF的原子个数之比为3：1．若晶胞边长a pm，则合金密度为$\frac{226×1{0}^{30}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm³．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期，A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则A是H元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B是C元素；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，则D是O元素，C的原子序数大于B而小于D，则C是N元素；F为28号元素，则F是Ni元素；E的一种氧化物具有磁性，则E是Fe元素，以此来解答．

解答 解：（1）E是Fe元素，其原子核外有26个电子，根据构造原理知，基态Fe核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，价电子排布为3d⁶4s²；Ni原子未成对电子数是2，第二周期基态原子未成对电子数与F相同且电负性最小的元素名称为碳，
故答案为：3d⁶4s²；碳；
（2）NO₃^-中价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（5+1-3×2）=3且不含孤电子对，所以为平面三角形，
故答案为：平面三角形；
（3）A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，则该M的化学式为HCHO，M分子中的中心原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，所以采用sp²杂化，
故答案为：sp²；
（4）配合物Ni（CN）_n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，Ni原子价电子数是10，每个CN提供2个电子，则n=4，等电子体结构相似，CO和N₂为等电子体，其结构相似，根据等电子原理，CO分子内σ键与π键个数之比为1：2，
故答案为：4；1：2；
（5）一种E和F的合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中，Ni原子位于顶点，Fe原子位于面心，Ni原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1，Fe原子个数=6×$\frac{1}{2}$=3，则该合金中E原子与F原子个数之比为3：1，若该晶胞的边长为apm，则合金的密度=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{58+56×3}{{N}_{A}}}{{（a×1{0}^{-10}）}^{3}}$=$\frac{226×1{0}^{30}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3，
故答案为：$\frac{226×1{0}^{30}}{{a}^{3}{N}_{A}}$．

点评 本题考查晶胞计算及原子结构与元素周期律，为高频考点，把握电子排布、杂化理论、晶体结构为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意（5）为解答的难点，题目难度中等．