Question

【題目】已知A、B、C、D、E、F、G為前四周期中的常見元素，且原子序數依次增大，A的原子半徑最小；B的基態原子L層電子數是K層電子數的2倍；C的基態原子最外層電子排布式為nsmnpm+2；D、E、F、G是位于同一周期的金屬元素，元素D的焰色反應要透過藍色鈷玻璃才能觀察到紫色，且D、G的原子序數相差10，E元素有多種化合價。它的一種氫氧化物在空氣中易被氧化且最終變為紅褐色，且E.、F的電子數相差1。

請回答下列問題：

(1)基態E原子的價電子排布式為_________________。

(2)與BC分子互為等電子體的離子為______________________(填化學式）。

(3)在B5A5、BC2中，B原子采取的雜化方式分別為____________、_____________。

(4)單質C有兩種同素異形體，其中沸點高的是__________(填分子式），而它的簡單氫化物的沸點比同主族的簡單氫化物都高的原因是___________________。

(5)F可形成分子式均為F(NH3)5BrSO4的兩種配合物，其中一種化學式為[F(NH3)5Br]SO4。向其溶液中加BaCl2溶液時，現象為_____________；向另一種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時，無明顯現象。若加入AgNO3溶液時，產生淡黃色沉淀，則第二種配合物的化學式為__________________。

(6)金屬D、G晶體的晶胞結構如圖所示。

①其中表示金屬D晶體晶胞的結構圖為__________(填“I”或“II”)。

②金屬G的晶胞中，測得晶胞邊長為361 pm，G 原子的半徑約為_________pm（保留三位有效數字），D、G兩種晶胞中金屬的配位數之比為_______________。

③金屬G、鋅兩種元素的笫一電離能、第二電離能如下表所示：

電離能/kJ mol-1	I1	I2
G	746	1958
鋅	906	1733

G的第二電離能（I2）大于鋅的第二電離能，其主要原因是______________。

Answer 1

【答案】 3d44s2 CN-（或NO+或C） sp2 sp O3 水分子間存在氫鍵 產生白色沉淀 [Co(NH8)6SO4]Br I 128 2:3 鋅的價電子是3d104s2，而銅的是3d104s1，在失去一個電子后，銅失去的第二個電子在3d的全滿軌道上，而鋅的第二個電子在4s的半滿軌道上，3d全滿比4s半滿能量低，結構也更穩定，所以需要更多能量

【解析】試題分析：A的原子半徑最小，A是H元素；B的基態原子L層電子數是K層電子數的2倍，B是碳元素；C的基態原子最外層電子排布式為nsmnpm+2，n=2，則C是O元素；D、E、F、G是位于同一周期的金屬元素，元素D的焰色反應要透過藍色鈷玻璃才能觀察到紫色，D是K元素；且D、G的原子序數相差10，G是Cu元素；E的一種氫氧化物在空氣中易被氧化且最終變為紅褐色，E是Fe元素； E.、F的電子數相差1，F是Co元素。

解析：根據以上分析，(1)基態26號元素Fe的價電子排布式為3d64s2。

(2)與CO分子互為等電子體的離子為CN-。

(3)在C5H5、CO2直線結構，C原子采取的雜化方式分別為SP2、SP。

(4)單質O有兩種同素異形體O2、O3，O3比O2相對分子質量大所以沸點高，水分子間形成氫鍵，所以沸點比同主族的簡單氫化物都高。

(5) Co可形成分子式均為Co (NH3)5BrSO4的兩種配合物，其中一種化學式為[Co(NH3)5Br]SO4，硫酸根離子在外界，溶于水能電離出硫酸根離子，所以向其溶液中加BaCl2溶液時，現象為生成白色沉淀；向另一種配合物的溶液中加入BaCl2溶液時，無明顯現象。若加入AgNO3溶液時，產生淡黃色沉淀，說明硫酸根在內界，溴離子在外界，則第二種配合物的化學式為[Co(NH8)6SO4]Br。

(6)金屬D、G晶體的晶胞結構如圖所示。

①金屬K是體心立方最密堆積，晶體晶胞的結構圖為I。

②金屬Cu的晶胞為面心立方，測得晶胞邊長為361 pm，面對角線的為 ，G 原子的半徑約為128pm，金屬K的配位數是8、計算Cu的配位數是12，配位數比是2:3。

③鋅的價電子是3d104s2，而銅的是3d104s1，在失去一個電子后，銅失去的第二個電子在3d的全滿軌道上，而鋅的第二個電子在4s的半滿軌道上，3d全滿比4s半滿能量低，結構也更穩定，所以需要更多能量所以Cu的第二電離能（I2）大于鋅的第二電離能。