Question

【題目】已知：A、B、C、D、E為周期表1～36號中的元素，它們的原子序數逐漸增大。A的一種質量數為14的原子常用來測定文物的年代；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子相同；C2-離子D2+離子具有相同的、穩定的電子層結構；E的基態原子的外圍電子排布式為3d64s2。

(1)A、B、C、D四種元素中，電負性最大的是_______________(填元素符號)。

(2)等電子體具有相似的結構和性質。AC與B2、AC2與CAB-均互為等電子體，則AC的電子式為_________。CAB-中A原子的雜化方式為_________。，E能與AC分子形成E(AC)5，其原因是AC分子中含有______________________。

(3)最近發現，只含A、D、E三種元素的一種晶體(晶胞如圖所示)具有超導性。A原子的配位數為___________；該晶體的化學式為___________。

(4)已知C、E形成的一種晶體ExC，晶胞結構為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1。測知該晶體密度為ρ=3.53g/cm3，晶胞邊長為5.0×10-10m。則該晶體中x值(精確至0.1)為_______。晶體中的Fen+分別為Fe2+、Fe3+，則Fe2+與Fe3+的比值為_______。

Answer 1

【答案】O sp 孤對電子 6 MgFe3C 0.9 2：7

【解析】

根據可用來測定文物年代，則A為C元素；根據C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子相同，C為O元素；依據A、B、C、D、E原子序數逐漸增大，可知B為N元素；C2-離子D2+離子具有相同的、穩定的電子層結構，則D是Mg元素；E的基態原子的外圍電子排布式為3d64s2，則E是Fe元素，據此解答。

由以上分析可知：A為C元素；B為N元素；C為O元素；D為Mg元素；E是Fe元素。

(1)A、B、C、D四種元素中，O的非金屬性最強，元素的非金屬性越強，其電負性越強，故O元素的電負性最強；

(2)AC與B2互為等電子體，即CO與N2互為等電子體，氮氣的結構式為N≡N，則CO的結構式為：，電子式為；AC2與CAB-均互為等電子體，CO2與CNO-互為等電子體，等電子體的雜化方式相同，已知CO2分子中C原子雜化類型為sp雜化，則CNO-中C原子也是sp雜化；Fe能與CO分子形成Fe(CO)5，該化合物屬于配合物，其中CO分子中C原子提供孤對電子，Fe原子提供空軌道；

(3)由圖可以看出A原子的配位數為6，該晶體的化學式為可以用均攤法求算，C原子在晶胞內部原子數為：1，Mg在晶胞頂點上原子數為：×8=1，Fe原子在面心上原子數數為：×6=3，則化學式為：MgFe3C；

(4)FexO晶體的晶胞結構為NaCl型，所以每個晶胞中含有4個FexO，根據密度，解得x=0.9，設Fe0.9O中Fe2+的數目為a，Fe3+的數目為b，結合化合物中化合價代數和為零可得a+b=0.9，2a+3b=2，解得a=0.7，b=0.2，則Fe2+與Fe3+的比值為2：7。