Question

有A、B、C、D、E、M、X七種元素．其相關信息如下：

	相關信息
①	A的基態原子2p軌道中有三個未成對電子
②	A、B元素的常見單質是構成空氣的主要成分
③	C是電負性最大的元素
④	D是主族元素，基態原子有四個能層，且最外能層上只有兩個電子
⑤	D、E、M、X四種元素處于同一周期； M與E又位于同一族，M的原子序數比E多1，M的基態原子中含有三個未成對電子； X原子外圍電子排布式為3d104s1

請下列問題：
（1）A元素的電負性與B的電負性相比，電負性較大的是

O

（填寫元素符號）．M的原子序數為

27

；X元素在周期表中的位置是

第四周期第IB族

．
（2）A與C組成AC₃分子的VSEPR模型為

四面體

，AB₃^-離子的空間構型為

平面三角形

．
（3）畫出B元素原子的核外電子排布圖

；E³⁺離子的核外電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

．；
（4）E、X晶體晶體的堆積模型依次為體心立方堆積、面心立方最緊密堆積，其配位數依次為

8、12

．
（5）C與D可形成離子化合物，其晶胞結構如右圖所示．若該晶胞的邊長為500.0pm．若該晶體的密度為

4.15

g/cm³（列式并計算）．

Answer 1

分析：A的基態原子2p軌道中有三個未成對電子，則A原子的電子個數=2+2+3=7，所以A是N元素；
A、B元素的常見單質是構成空氣的主要成分，則B是O元素；
C是電負性最大的元素，為F元素；
D是主族元素，基態原子有四個能層，且最外能層上只有兩個電子，則D是Ca元素；
D、E、M、X四種元素處于同一周期，都是第四周期，M與E又位于同一族，M的原子序數比E多1，則M和E屬于第VIII族，M的基態原子中含有三個未成對電子，則M是Co元素，E是Fe元素，X原子外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，則X是Cu，
結合元素和物質的結構來分析解答．

解答：解：A的基態原子2p軌道中有三個未成對電子，則A原子的電子個數=2+2+3=7，所以A是N元素；
A、B元素的常見單質是構成空氣的主要成分，則B是O元素；
C是電負性最大的元素，為F元素；
D是主族元素，基態原子有四個能層，且最外能層上只有兩個電子，則D是Ca元素；
D、E、M、X四種元素處于同一周期，都是第四周期，M與E又位于同一族，M的原子序數比E多1，則M和E屬于第VIII族，M的基態原子中含有三個未成對電子，則M是Co元素，E是Fe元素，X原子外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，則X是Cu，
（1）通過以上分析知，A是N元素，B是O元素，同一周期，元素的電負性隨著原子序數的增大而增大，所以電負性O元素大于N元素；M的原子序數為27，X元素是Cu元素，其在周期表中的位置是第四周期第IB族，
故答案為：O；27；第四周期ⅠB；
（2）N與F組成NF₃分子中N原子價層電子對個數是4，所以它的VSEPR模型為四面體，NO₃^-離子的中價層電子對個數是3且不含孤電子對，所以其空間構型為平面三角形，
故答案為：四面體；平面三角形；
（3）O元素原子核外有8個電子，根據構造原理知O元素原子的核外電子排布圖，Fe³⁺離子核外有23個電子，根據構造原理知鐵離子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，
故答案為：；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵；
（4）體心立方最密堆積中原子的配位數是8，面心立方最密堆積中配位數=3×8×

1

2

=12，所以E、X晶體晶體的堆積模型依次為體心立方堆積、面心立方最緊密堆積，其配位數依次為8、12，
故答案為：8、12；
（5）F與Ca可形成離子化合物，若該晶胞的邊長為500.0pm，該晶胞的體積=（500.0×10^-10 cm）³，該晶胞中鈣離子個數=8×

1

8

+6×

1

2

=4，氟離子個數=8，所以其化學式為CaF₂，
ρ=

m

V

=

M NA ×4

V

=

78g/mol 6.02×1023/mol ×4

(500.0×10-10cm)3

=4.15g/cm³，
故答案為：4.15．

點評：本題考查了晶胞的計算、核外電子排布式的書寫等知識點，難點是晶胞的計算，根據其密度公式來解答，注意cm和pm之間單位的換算，為易錯點．