Question

15．A、B、C、D为前四周期元素．A元素的原子价电子排布为ns²np²，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的p亚层中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子．
（1）当n=2时，AB₂属于非极性分子（填“极性”或“非极性”），分子中有2个σ键，2个π键．
（2）当n=3时，A与B形成的晶体属于原子晶体．
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是P＞S＞Si（用元素符号表示）．
（4）已知某红紫色络合物的组成为[Co（NH₃）₅（H₂O）]Cl₃．该络合物中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，作为配位体之一的NH₃分子的空间构型为三角锥形．其中Co³⁺与NH₃之间的作用力为配位键．
（5）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．体心立方晶胞和面心立方晶胞中Fe原子的配位数之比为2：3．

Answer 1

分析 A、B、C、D均为前四周期元素．B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，B原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，则其原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p³，故C为P元素；D元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则其原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故D为S元素．
（1）A元素的原子价电子排布为ns²np²，当n=2时，A是C元素，CO₂为直线对称性结构，分子中正负电荷重心重合，结构式为O=C=O，双键含有1个σ键、1个π键；
（2）A元素的原子价电子排布为ns²np²，当n=3时，A是Si元素，硅和氧形成的晶体是二氧化硅晶体，属于原子晶体；
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，则A为Si，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素；
（4）某红紫色络合物的组成为[Co（NH₃）₅（H₂O）]Cl₃．该络合物中的中心离子钴离子为+3价，结合能量最低原理书写Co³⁺的核外电子排布式，配位体之一的NH₃分子的空间构型为三角锥形，Co³⁺与NH₃之间形成配位键；
（5）体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子，面心立方晶胞中，以顶点Fe原子为研究对象，与之最近的Fe原子处于面心，每个Fe原子周围有12个Fe原子．

解答 解：A、B、C、D均为前四周期元素．B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，B原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，则其原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p³，故C为P元素；D元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则其原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，故D为S元素．
（1）A元素的原子价电子排布为ns²np²，当n=2时，A是C元素，CO₂为直线对称性结构，分子中正负电荷重心重合，属于非金属性分子，结构式为O=C=O，分子含有2个σ键、2个π键，
故答案为：非极性；2；2；
（2）A元素的原子价电子排布为ns²np²，当n=3时，A是Si元素，硅和氧形成的晶体是二氧化硅晶体，属于原子晶体，故答案为：原子；
（3）若A元素的原子价电子排布为3s²3p²，则A为Si，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：P＞S＞Si，
故答案为：P＞S＞Si；
（4）某红紫色络合物的组成为[Co（NH₃）₅（H₂O）]Cl₃．该络合物中的中心离子钴离子为+3价，Co³⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶，配位体之一的NH₃分子的空间构型为三角锥形，Co³⁺与NH₃之间形成配位键，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶；三角锥形；配位键；
（5）体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子，面心立方晶胞中，以顶点Fe原子为研究对象，与之最近的Fe原子处于面心，每个Fe原子周围有12个Fe原子，故体心立方晶胞和面心立方晶胞中Fe原子的配位数之比为8：12=2：3，
故答案为：2：3．

点评 本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、分子结构与性质、化学键、电离能、晶胞计算等，侧重考查主干知识，需要学生具备扎实的基础知识，难度中等．