Question

(14分)現(xiàn)有六種元素，其中A、B、C、D為短周期主族元素，E、F為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問(wèn)題。

A元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1

B元素原子核外s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，且不與A元素在同一周期

C原子核外所有p軌道全滿(mǎn)或半滿(mǎn)

D元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4

E是前四周期中電負(fù)性最小的元素

F在周期表的第七列

（1）A基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有        個(gè)方向，原子軌道呈       形。
（2）某同學(xué)根據(jù)上述信息，所畫(huà)的B電子排布圖如圖，違背了  原理。
（3）F位于          族      區(qū)，其基態(tài)原子有     種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
（4）CD₃ 中心原子的雜化方式為     ，用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)其分子空間構(gòu)型為        ，檢驗(yàn)E元素的方法是               。
（5）若某金屬單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。則晶胞中該原子的配位數(shù)為       ，該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為四種基本堆積方式中的      。若已知該金屬的原子半徑為d cm，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則該晶體的密度為_(kāi)_____g·cm^－3(用字母表示)。

Answer 1

（1）3；紡錘形或啞鈴形 （2）泡利不相容 （3）第三周期第ⅦB；d；25
（4）sp³；三角錐形；焰色反應(yīng) （5）12；銅型或面心立方堆積；

試題分析：A、B、C、D、E為短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，電子排布為1s²2s²2p³，即A為N；B元素原子核外s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，且不與A元素在同一周期，則其電子排布為1s²2s²2p⁶3s²，故B為Mg；C原子核外所有p軌道全滿(mǎn)或半滿(mǎn)，結(jié)合原子序數(shù)可知，價(jià)電子為3s²3p³符合題意，即C為P；D元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，原子序數(shù)大于P，則D為第三周期第ⅦA族元素，即D為Cl；E是前四周期中電負(fù)性最小的元素，則E為K；F在周期表的第七列，則F為Mn，則
（1）A為N，能量最高的電子為2p電子，其電子云在空間有3個(gè)方向，p軌道為紡錘形；
（2）由泡利原理可知，電子在同一軌道內(nèi)的自旋方向應(yīng)相反，B基態(tài)原子的核外電子排布圖中3s上的兩個(gè)電子自旋方向相同，則違反了泡利原理；
（3）F為Mn，在第四周期第ⅦB，最后填充的為d電子，在d區(qū)，核外電子數(shù)為25，有25種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子；
（4）PCl₃中P原子孤電子對(duì)數(shù)為1，成鍵數(shù)為3，則為sp³雜化，空間構(gòu)型為三角錐形，F(xiàn)為K，檢驗(yàn)K元素應(yīng)利用焰色反應(yīng)；
（5）由晶胞結(jié)構(gòu)可知，以頂點(diǎn)原子研究，與之最近的原子處于面心上，每個(gè)頂點(diǎn)原子為12個(gè)面共用，故晶胞中該原子的配位數(shù)為12，該單質(zhì)晶體中原子的堆積方式為面心立方堆積；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中原子的數(shù)目為8×+6×=4，該晶胞中原子的質(zhì)量=4×g，由信息可知晶胞圖可知為面心立方，原子半徑為dcm，由圖丙可知，晶胞的棱長(zhǎng)="4d" cm×=2d cm，故晶胞的體積=（2d cm）³=16d³ cm³，所以其密度= g/cm³。