Question

12．A～G是前四周期除稀有氣體之外原子序數依次增大的七種元素．A與其它元素既不同周期又不同族；B、C的價電子層中未成對電子數都是2；E核外的s、p能級的電子總數相等；F與E同周期且第一電離能比E小；G的+1價離子（G⁺）的各層電子全充滿．請結合題目回答以下問題：
（1）元素名稱：B碳，G銅．
（2）F的價電子排布圖．
（3）寫出化合物BC的結構式C≡O．
（4）E的一種晶體結構如圖，則其一個晶胞中含有2個E．
（5）B、C之間的元素K可以與A形成KA₃，G的離子與KA₃可形成[G（KA₃）₄]²⁺離子，1mol[G（KA₃）₄]²⁺離子中含有的σ鍵的物質的量為16mol．
（6）在測定A、D形成的分子的相對分子質量時，實驗測定值一般高于理論值的主要原因是HF分子間通過氫鍵形成締合分子．

Answer 1

分析 A～G是前四周期除稀有氣體之外原子序數依次增大的七種元素．E核外的s、p能級的電子總數相等，核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²；B、C的價電子層中未成對電子數都是2，結合原子序數可知，B原子核外電子排布為1s²2s²2p²，C核外電子排布為1s²2s²2p⁴，故B為碳元素、C為氧元素、E為Mg元素；F與E同周期且第一電離能比E小，且F的原子序數較大，故F為Al；A與其他元素既不同周期又不同族，原子序數最小，故A為氫元素，結合原子序數可知D為F元素；G的+1價離子（G⁺）的各層電子全充滿，原子序數最大，只能處于第四周期，G⁺離子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，G的原子序數為29，故G為Cu，據此解答．

解答 解：A～G是前四周期除稀有氣體之外原子序數依次增大的七種元素．E核外的s、p能級的電子總數相等，核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²；B、C的價電子層中未成對電子數都是2，結合原子序數可知，B原子核外電子排布為1s²2s²2p²，C核外電子排布為1s²2s²2p⁴，故B為碳元素、C為氧元素、E為Mg元素；F與E同周期且第一電離能比E小，且F的原子序數較大，故F為Al；A與其他元素既不同周期又不同族，原子序數最小，故A為氫元素，結合原子序數可知D為F元素；G的+1價離子（G⁺）的各層電子全充滿，原子序數最大，只能處于第四周期，G⁺離子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，G的原子序數為29，故G為Cu．
（1）由上述分析可知，B為碳，G為銅，故答案為：碳；銅；
（2）F為Al，價電子排布式為3s²3p¹，其價電子排布圖為：，
故答案為：；
（3）化合物BC為CO，與氮氣等電子體，結構相似，CO的結構式為C≡O，故答案為：C≡O；
（4）E的一種晶體結構如圖甲，晶胞為平行六面體，晶胞內部含有1個E原子，其余位于頂角上，故晶胞中含有個E原子數目=1+8×$\frac{1}{8}$=2，
故答案為：2；
（5）B、C之間的元素K為N元素，可以與H元素形成NH₃，Cu²⁺離子與NH₃可形成[Cu（NH₃）₄]²⁺離子，離子中存在4個配位鍵、12個N-H鍵，故1mol[Cu（NH₃）₄]²⁺離子中含有的σ鍵的物質的量為16mol，
故答案為：16；
（6）A、D形成的化合物為HF，HF分子之間存在氫鍵，形成締合分子（HF）_n，故實驗測定的相對分子質量一般高于理論值，
故答案為：HF分子間通過氫鍵形成締合分子．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、雜化軌道、晶胞計算、配合物、氫鍵等，推斷元素是解題關鍵，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．