Question

已知：A、B、C、D為周期表1～36號中的元素，它們的原子序數逐漸增大．A的基態原子有3個不同的能級，各能級中電子數相等；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子相同；D的基態原子的M電子層上有4個未成對電子．
請回答下列問題：
（1）D是元素周期表中第

 

周期，第

 

族的元素；其基態原子的外圍電子排布式為

 

．
（2）A、B、C、D四種元素中，電負性最大的是

 

（填元素符號）．
（3）由A、B、C形成的離子CAB^-與AC₂互為等電子體，則CAB^-中A原子的雜化方式為

 

．B的氫化物的沸點遠高于A的氫化物的主要原因是

 

．
（4）D能與AC分子形成D（AC）₅，其原因是AC分子中含有

 

．D（AC）₅常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷D（AC）₅晶體屬于

 

（填晶體類型）．
（5）SiO₂的晶胞可作如下推導：先將NaCl晶胞中的所有Cl^-去掉，并將Na⁺全部換成Si原子，再在每兩個不共面的“小立方體”中心處各放置一個Si原子便構成了晶體Si的一個晶胞．再在每兩個相鄰的Si原子（距離最近的兩個Si原子）中心聯線的中點處增添一個O原子，便構成了SiO₂晶胞，故SiO₂晶胞中有

 

個Si原子，

 

個O原子．

Answer 1

考點：位置結構性質的相互關系應用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A、B、C、D為周期表1～36號中的元素，它們的原子序數逐漸增大．A的基態原子有3個不同的能級，各能級中電子數相等，核外電子排布為1s²2s²2p²，則A為碳元素；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子相同，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則C為O元素；B元素原子序數介于碳、氧之間，則B為N元素；D的基態原子的M電子層上有4個未成對電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則D為Fe，據此解答．

解答： 解：A、B、C、D為周期表1～36號中的元素，它們的原子序數逐漸增大．A的基態原子有3個不同的能級，各能級中電子數相等，核外電子排布為1s²2s²2p²，則A為碳元素；C的基態原子2p能級上的未成對電子數與A原子相同，核外電子排布為1s²2s²2p⁴，則C為O元素；B元素原子序數介于碳、氧之間，則B為N元素；D的基態原子的M電子層上有4個未成對電子，核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，則D為Fe，
（1）D為Fe元素，在周期表中處于第四周期第Ⅷ族，其基態原子的外圍電子排布式為3d⁶4s²，故答案為：四；Ⅷ；3d⁶4s²；
（2）同周期自左而右電負性增大，非金屬性越強電負性越大，故四種元素中，電負性最大的是O，故答案為：O；
（3）OCN^-與CO₂互為等電子體，二者結構相似C原子與O、N原子之間分別形成2對共用電子對，沒有孤電子對，故C原子雜化軌道數目為2，采取sp雜化；由于NH₃分子間能形成氫鍵，其沸點高于CH₄，
故答案為：sp；NH₃分子間能形成氫鍵；
（4）Fe能與CO分子形成Fe（CO）₅，屬于配合物，其原因是CO分子中含有孤對電子，Fe原子含有空軌道；Fe（Co）₅常溫下呈液態，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據此可判斷fE（CO）₅晶體屬于分子晶體，
故答案為：孤對電子；分子晶體；
（5）NaCl晶胞如圖：，則黑球可以看成是Si原子，“小立方體”中可放置四個Si原子，故SiO₂晶胞中有4+1+12×

1

4

=8個Si原子；設“小立方體”的邊長為a，中心Si原子與小立方體中心Si原子的距離為

3

2

a＜

2

a，故最近的兩個Si原子的距離是

3

2

a，故含有的O原子數為4×4=16個，
故答案為：8；16．

點評：本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、電負性、雜化軌道、晶體類型與性質、晶胞計算等，（5）為易錯點、難點，需要學生具備一定的空間想象，難點中等．