Question

【题目】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前四周期元素。已知A元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道；B元素基态原子的成对电子数是未成对电子数的6倍；C元素是同周期元素中电负性最大的元素；D元素基态原子的L层与M层的电子数相等，且与s能级的电子总数相等；E元素可与C元素形成2种常见化合物，其中一种为棕黄色，另一种为浅绿色。

请回答下列问题：

(1)E元素基态原子的价层电子排布式为________，属于________区的元素。

(2)A、B两元素的氧化物的晶体类型分别为________、________；写出B元素的最高价氧化物与HF溶液反应的化学方程式：_____________________________。

(3)元素A的一种氢化物是重要的化工原料，常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，该分子中σ键和π键的数目分别为________和________。

(4)原子总数和价电子总数都相同的分子、离子或基团属于等电子体，由A～E中的元素形成的微粒中，与SO42-互为等电子体的分子是________(填分子式，任写一种)，SO42-中的键角为________。

(5)D元素与最活泼的非金属元素形成的化合物的晶胞结构如图所示，其中“”代表的微粒是________(用元素符号或离子符号表示)，该离子化合物晶体的密度为a g/cm3，则晶胞的体积是________(写出表达式即可)。

Answer 1

【答案】3d64s2 d 分子晶体 原子晶体 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 5 1 SiCl4或CCl4 109°28′ F－

【解析】

A元素基态原子的核外电子分占四个原子轨道，则A是C元素；B元素基态原子的成对电子数是未成对电子数的6倍，则B是Si元素；C元素是同周期元素中电负性最大的元素，C是Cl元素；D元素基态原子的L层与M层的电子数相等，且与s能级的电子总数相等，则D是Ca元素；E元素可与C元素形成2种常见化合物，其中一种为棕黄色，另—种为浅绿色，则E是Fe元素，据此分析解答。

根据分析可知A为C元素，B为Si元素，C为Cl元素；D为Ca元素；E为Fe元素。

(1)E元素(Fe)基态原子的价层电子排布式为3d64s2，属于d区的元素；

(2) A、B两元素的氧化物分别是CO2是分子晶体，SiO2为原子晶体。SiO2与HF在溶液反应发生反应产生SiF4和H2O，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

(3)元素A的一种氢化物是重要的化工原料，常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志，该分子是乙烯，结构简式为H2C=CH2，在乙烯分子中含有5个σ键，1个π键；

(4)由“原子总数和价电子总数都相同的分子、离子或基团属于等电子体”可知，由A～E中元素形成的微粒中，与SO42-互为等电子体的分子有SiCl4、CCl4。

SO42-的中心原子S的杂化方式为sp3杂化，SO42-为正四面体结构，则SO42-中的键角为109°28′。

(5)D是Ca元素，钙元素与最活泼的非金属元素形成的化合物为CaF2，由题给晶胞图可知，“”微粒数为8×+6×＝4，“”微粒数为8，黑球与灰球的个数比为2:1，则“”代表的微粒是F-。在一个晶胞中含有4个CaF2，晶胞的质量为m=，晶胞的密度为a g/cm3，则晶胞的体积为V==。