Question

4．前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數依次增大，其中A和B同周期，固態的AB₂能升華；C和E原子都有一個未成對電子，C⁺比E^-少一個電子層，E原子得到一個電子后3p軌道全充滿；D最高價氧化物中D的質量分數為40%，且核內質子數等于中子數；F為紅色單質，有F⁺和F²⁺兩種離子．回答下列問題：
（1）元素電負性：D＜E （填＞、＜或=）
（2）A、C單質熔點A＞C（填＞、＜或=）
（3）AE₄中A原子雜化軌道方式為：sp³雜化；其固態晶體類型為分子晶體
（4）F的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；向F的硫酸鹽中逐滴加入氨水先產生沉淀，后沉淀溶解為深藍色溶液，加入乙醇會析出藍色晶體，該晶體中F與NH₃之間的化學鍵為配位鍵
（5）氫化物的沸點：B比D高的原因水分子間存在氫鍵，增大分子間作用力；
（6）元素X的某價態陰離子X^n-中所有電子正好充滿K和L電子層，C_nX晶體的最小結構單元如圖所示．該晶體中陽離子和陰離子個數比為3：1，晶體中每個X^n-被6個等距離的C⁺離子包圍．

Answer 1

分析 前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數依次增大，A和B同周期，固態的AB₂能升華，AB₂為CO₂，則A為碳元素，B為氧元素；E原子得到一個電子后3p軌道全充滿，則E最外層電子數為7，故E為氯元素；C和E原子都有一個未成對電子，C⁺比E^-少一個電子層，則C為鈉元素；D的最高化合價和最低化合價代數和為4，D最外層電子數為6，D原子序數大于鈉元素小于氯元素，故D為硫元素，其最高價氧化物SO₃中S的質量分數為40%，且核內質子數等于中子數，符合題意；F為紅色單質，有F⁺和F²⁺兩種離子，則F為銅元素．
（1）同周期自左而右元素電負性增強；
（2）碳單質金剛石為原子晶體，氧氣形成分子晶體，原子晶體熔點高于分子晶體；
（3）四氯化碳是分子晶體，分子中碳原子最外層電子全部成鍵，成4個C-Cl鍵，碳原子雜化軌道數為4；
（4）Cu元素原子核外電子數為29，根據核外電子排布規律書寫電子排布式；[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O晶體中銅離子與NH₃之間形成配位鍵；
（5）水分子之間存在氫鍵，沸點高于硫化氫；
（6）根據均攤法計算晶胞中X^n-、C+數目，據此判斷陰陽離子之比；以右邊前面頂點的X^n-研究，三條棱向上、向前、向右延伸，還有3個距離的C⁺離子．

解答 解：前四周期元素A、B、C、D、E、F，原子序數依次增大，A和B同周期，固態的AB₂能升華，AB₂為CO₂，則A為碳元素，B為氧元素；E原子得到一個電子后3p軌道全充滿，則E最外層電子數為7，故E為氯元素；C和E原子都有一個未成對電子，C⁺比E^-少一個電子層，則C為鈉元素；D的最高化合價和最低化合價代數和為4，D最外層電子數為6，D原子序數大于鈉元素小于氯元素，故D為硫元素，其最高價氧化物SO₃中S的質量分數為40%，且核內質子數等于中子數，符合題意；F為紅色單質，有F⁺和F²⁺兩種離子，則F為銅元素．
（1）D為硫元素，E為氯元素，同周期自左而右，元素電負性增強，所以電負性D＜E，
故答案為：＜；
（2）A為碳元素，B為氧元素；碳單質金剛石為原子晶體，氧氣形成分子晶體，所以熔點A＞C，
故答案為：＞；
（3）A為碳元素，E為氯元素，AE₄為CCl₄，碳原子最外層電子全部成鍵，成4個C-Cl鍵，碳原子雜化軌道數為4，采取sp³雜化，屬于分子晶體，
故答案為：sp³；分子晶體；
（4）F為銅元素，核外電子數為29，F的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；向F的硫酸鹽中逐滴加入氨水先產生沉淀，后沉淀溶解為深藍色溶液，加入乙醇會析出藍色晶體，該晶體為[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，晶體中銅離子與NH₃之間的化學鍵為配位鍵，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；配位鍵；
（5）B為氧元素、D為硫元素，對應氫化物分別為水、硫化氫，水分子間存在氫鍵，增大分子間作用力，所以氫化物的沸點：B比D高，
故答案為：水分子間存在氫鍵，增大分子間作用力；
（6）由CnX晶體的最小結構單元可知，該晶體晶胞中X^n-數目為8×$\frac{1}{8}$=1，C⁺數目為12×$\frac{1}{4}$=3，所以晶體中陽離子和陰離子個數比為3：1；以右邊前面頂點的X^n-研究，三條棱向上、向前、向右延伸，還有3個距離的C⁺離子，所以晶體中每個X^n-被6個等距離的C⁺離子包圍，
故答案為：3：1；6．

點評 本題事實對物質結構的考查，涉及電子排布式、雜化軌道類型、以及晶體結構分析等知識，題目具有一定難度，本題注意晶胞配位數的判斷方法及均攤計算法．