Question

【題目】A，B，C，D，E，F為原子序數依次增大的短周期主族元素．A、F原子的最外層電子數均等于其周期序數，F原子的電子層數是A的3倍；B原子核外電子分處3個不同能級且每個能級上的電子數相同；A與C形成的分子為三角錐形；D原子p軌道上成對的電子總數等于未成對的電子總數；E原子核外每個原子軌道上的電子都已成對，E電負性小于F．
（1）A，C形成的分子極易溶于水，與該分子互為等電子體的陽離子為 ．
（2）比較E、F的第一電離能：E（填“＞”或“＜”）F．
（3）BD2在高溫高壓下所形成的晶胞如圖所示．該晶體的類型屬于（填“分子”“原子”“離子”或“金屬”）晶體，該晶體中B原子的雜化形式為 ．
（4）單質F與強堿溶液反應有[F（OH）4]﹣生成，則[F（OH）4]﹣中存在（填字母）． a．共價鍵 b．非極性鍵 c．配位鍵 d．σ鍵 e．π鍵
（5）Cu晶體是面心立方體，立方體的每個面5個Cu原子緊密堆砌，已知每個Cu原子的質量為a g，Cu原子半徑為d cm，求該晶體的密度為gcm﹣3 ． （用含a、d的代數式表示）

Answer 1

【答案】
（1）H3O+
（2）＞
（3）原子晶體；sp3
（4）acd
（5）
【解析】解：A，B，C，D，E，F為原子序數依次增大的短周期主族元素，A，F原子的最外層電子數均等于其周期序數，F原子的電子層數是A的3倍，則A為氫元素，F為鋁元素，B原子核外電子分處3個不同能級且每個能級上的電子數相同，則B的核外電子排布為1s22s22p2 ， B為碳元素，A與C形成的分子為三角錐形，且C的原子序數介于B與F之間，所以C為氮元素，D原子p軌道上成對的電子總數等于未成對的電子總數，即p軌道上有4個電子，由于D的原子序數小于F，所以D的核外電子排布為1s22s22p4 ， 所以D為氧元素，E原子核外每個原子軌道上的電子都已成對，E電負性小于F，且原子序數小于F，所以E為鎂元素，（1）A、C形成的分子極易溶于水，其分子式為NH3 ， 根據等電子體原理，價電子和原子數要分別相等，可以寫出與其互為等電子體的陽離子為：H3O+ ， 所以答案是：H3O+；（2）Mg、Al元素都是第二周期金屬元素，同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢，但Mg元素原子3S能級是充滿狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，所以第一電離能Mg＞Al，所以答案是：＞；（3）根據CO2在高溫高壓下所形成的晶胞的結構圖可知，該晶體是由碳原子與氧原子直接構成，碳原子與氧原子之間通過共價鍵作用，所以這種晶體為原子晶體，每個碳原子周圍連有四個C﹣O鍵，所以C原子的軌道雜化方式為sp3 ， 所以答案是：原子晶體，sp3；（4）在[Al（OH）4]﹣中，氫氧根離子與鋁離子之間以配位鍵作用，在氫氧根內部存在著極性共價鍵，這些共價鍵都是單鍵，也就是都是σ鍵，據此判斷acd正確，所以答案是：acd；（5）銅晶胞是面心立方，所以每個銅晶胞中含有的原子個數=8× +6× =4，立方體的每個面5個Cu原子緊密堆砌，Cu，原子半徑為d cm，所以立方體的面對角線長度為4dcm，所以晶胞的邊長為 ×4dcm= dcm，所以晶體的密度 g/cm3= g/cm3 ， 所以答案是： ．