Question

【題目】已知A、B、C、D、E、F、G七種元素的原子序數依次遞增，前四種元素為短周期元素位于元素周期表s區，電子層數與未成對電子數相等；B基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每軌道中的電子總數相同；D原子核外成對電子數為未成對電子數的3倍；F位于第四周期d區，最高能級的原子軌道內只有2個未成對電子；E的一種氧化物具有磁性；C與G同主族。

（1）基態原子的價電子軌道排圖為______,B2A2的電子式為_______,CD3-的空間構型為______ ．

（2）F(BD)n的中心原子價電子數與配體提供電子總數之和為18(1個BD分子可提供的電子數為2)，則______ 根據等電子原理，B、D分子內鍵與鍵的個數之比為______ ．

（3）FXO晶體晶胞結構為NaCl型，由于晶體缺陷，x值為，若晶體中的F分別為F2+、F3+，此晶體中F2+與F3+的最簡整數比為______ ．

（4）G元素與Ga可形成原子晶體GaG，其晶胞結構如圖所示，密度為，Ga和G的摩爾質量分別為M1g·mol-1和M2g·mol-1原子半徑分別為r1pm和r2pm，阿伏伽德羅常數值為，則該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為______．（寫出用M1、和M2、r1、r2、ρ表示的計算式）

Answer 1

【答案】 平面三角形 4 1:2 8:3 ×100%

【解析】A、B、C、D、E、F、G七種元素的原子序數依次遞增，A、B、C、D為短周期元素，A位于周期表的s區，其原子中電子層數和未成對電子數相同，則A是H元素；B的基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同，則B是C元素；D原子的核外成對電子數是未成對電子數的3倍，則D是O元素，C的原子序數大于B而小于D，則C是N元素；E的一種氧化物具有磁性，則E為Fe元素；F位于第四周期d區，最高能級的原子軌道內只有2個未成對電子，電子排布為3d2或3d8，F的原子序數大于E，因此F為28號元素Ni；C與G同主族，G為As元素。

(1)E是Fe元素，其原子核外有26個電子，根據構造原理知，基態Fe核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布為3d64s2；價電子軌道排圖為，C2H2為乙炔，電子式為，NO3-中價層電子對個數=3+(5+1-3×2)=3且不含孤電子對，所以為平面三角形，故答案為：；；平面三角形；

(2)配合物Ni(CO)n的中心原子價電子數與配體提供電子總數之和為18(1個CO分子可提供的電子數為2)，Ni原子價電子數是10，每個CO提供2個電子，則n=4，等電子體結構相似，CO和N2為等電子體，其結構相似，根據等電子原理，CO分子內σ鍵與π鍵個數之比為1：2，故答案為：4；1：2；

(3)由于NiXO晶體晶胞結構為NaCl型，設晶體中Ni2+與Ni3+的最簡整數比為x：y，根據NiXO中化合價代數和為零可知，×0.88＝2，由此解得x：y=8：3，故答案為： 8：3；

(4)根據均攤法計算，As：8×+6×＝4，Ga：4×1=4，故其晶胞中原子所占的體積V1=(πr13×4+πr23×4)×10-30，晶胞的體積V2==，故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100% =×100%=×100%，故答案為：×100%。