【題目】已知A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。A是短周期中原子半徑最大的元素,B元素3p能級半充滿;C是所在周期電負性最大的元素;D是第四周期未成對電子最多的元素;E元素位于元素周期表的第11列。

試回答下列有關的問題:

(1)寫出基態(tài)D原子的外圍電子排布式:__________________,E元素位于元素周期表__________________。

(2)A、B、C三種元素的第一電離能最大的是_________(用元素符號表示)。這三種元素最高價氧化物的水化物形成的溶液,物質的量濃度相同時,pH由大到小的順序是______________________________ (寫化學式)。

(3)D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3 。①[D(H2O)6](NO3)3中配位體的VSEPR模型名稱是__________________。該化合物中陰離子的中心原子的軌道雜化類型為_________。

②1 個 [D(H2O)6]3+ 中含有的σ鍵數(shù)目為_________個。

(4)已知B、C兩種元素形成的化合物通常有兩種。這兩種化合物中________(填化學式)為非極性分子,另一種化合物的電子式為_________。

(5)E離子能與SCN離子形成ESCN沉淀。SCN離子對應的酸有硫氰酸(H―S―C≡N)和異硫氰酸(H―N=C=S),這兩種酸沸點更高的是______________(填名稱),原因是________________________。

(6)由A、C兩元素形成的化合物組成的晶體中,陰、陽離子都具有球型對稱結構,它們都可以看做剛性圓球,并彼此“相切”。如下圖所示為A、C形成化合物的晶胞結構圖以及晶胞的截面圖,晶胞中距離一個A最近的A_______個,距離一個A最近的C圍成的圖形是______________(寫名稱)。若晶體密度為ρ g·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則A的半徑為_________cm(用含NA與ρ的式子表達)。

【答案】 3d54s1 第四周期第IB Cl NaOH>H3PO4>HClO4 四面體形 sp2雜化 18 PCl5 異硫氰酸 分子間能形成氫鍵 12 正八面體

【解析】已知A、B、C、D、E為元素周期表中前四周期元素,且原子序數(shù)依次增大。A是短周期中原子半徑最大的元素,ANa元素,B元素3p能級半充滿,BP元素;C是所在周期電負性最大的元素,CCl元素;D是第四周期未成對電子最多的元素,價層電子排布式為3d54s1,DCr元素,E元素位于元素周期表的第11列,ECu元素。

(1)DCr元素,基態(tài)D原子的外圍電子排布式為3d54s1,Cu元素位于元素周期表第四周期第IB;(2)A、B、C三種元素中Cl的非金屬性最強,最難失去電子,第一電離能最大的是Cl;這三種元素最高價氧化物的水化物形成的溶液分別是氫氧化鈉、磷酸、高氯酸,物質的量濃度相同時,pH由大到小的順序是NaOH>H3PO4>HClO4;(3)D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3。[D(H2O)6](NO3)3中配位體為H2O,H2OO采用sp3雜化,VSEPR模型是四面體形,該化合物中陰離子為NO3-,其中N原子的價層電子對數(shù)為3+ (5+1-2×3)=3,采用sp2雜化;②1[D(H2O)6]3+中含有12O-H共價鍵和6個配位鍵,σ鍵數(shù)目為18個;(3)已知B、C兩種元素形成的化合物通常有三氯化磷和五氯化磷。三氯化磷為三角錐形結構,屬于極性分子,五氯化磷是三角雙錐結構,屬于非極性分子,三氯化磷的電子式為;(4)SCN離子對應的酸有硫氰酸(H-S-C≡N)和異硫氰酸(H-N=C=S),這兩種酸中異硫氰酸分子間能形成氫鍵,沸點較高;(5)Na、Cl兩元素形成的化合物為NaCl,以中間的黑色球為Na+離子研究,與之最近的Na+離子處于晶胞的棱上,共有12個,根據(jù)晶胞結構可知距離一個A最近的C圍成的圖形是正八面體;晶胞中Na+離子數(shù)目=1+12×=4,Cl-離子數(shù)目=8×+6×=4,故晶胞質量=g,晶胞體積=cm3=cm3,令Cl-離子半徑為r,則棱長為×4r=2r,故(2r)3=cm3,解得r=×cm。

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