问题 填空题

(14分)现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。

A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1
B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等,且不与A元素在同一周期
C原子核外所有p轨道全满或半满
D元素的主族序数与周期数的差为4
E是前四周期中电负性最小的元素
F在周期表的第七列
(1)A基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有        个方向,原子轨道呈       形。

(2)某同学根据上述信息,所画的B电子排布图如图,违背了  原理。

(3)F位于                区,其基态原子有     种运动状态。

(4)CD3 中心原子的杂化方式为     ,用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为        ,检验E元素的方法是               

(5)若某金属单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为       ,该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的      。若已知该金属的原子半径为d cm,NA代表阿伏加德罗常数,金属的相对原子质量为M,则该晶体的密度为______g·cm-3(用字母表示)。

答案

(1)3;纺锤形或哑铃形 (2)泡利不相容 (3)第三周期第ⅦB;d;25

(4)sp3;三角锥形;焰色反应 (5)12;铜型或面心立方堆积;

题目分析:A、B、C、D、E为短周期主族元素,原子序数依次增大,A元素原子的核外p电子数比s电子数少1,电子排布为1s22s22p3,即A为N;B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等,且不与A元素在同一周期,则其电子排布为1s22s22p63s2,故B为Mg;C原子核外所有p轨道全满或半满,结合原子序数可知,价电子为3s23p3符合题意,即C为P;D元素的主族序数与周期数的差为4,原子序数大于P,则D为第三周期第ⅦA族元素,即D为Cl;E是前四周期中电负性最小的元素,则E为K;F在周期表的第七列,则F为Mn,则

(1)A为N,能量最高的电子为2p电子,其电子云在空间有3个方向,p轨道为纺锤形;

(2)由泡利原理可知,电子在同一轨道内的自旋方向应相反,B基态原子的核外电子排布图中3s上的两个电子自旋方向相同,则违反了泡利原理;

(3)F为Mn,在第四周期第ⅦB,最后填充的为d电子,在d区,核外电子数为25,有25种运动状态不同的电子;

(4)PCl3中P原子孤电子对数为1,成键数为3,则为sp3杂化,空间构型为三角锥形,F为K,检验K元素应利用焰色反应;

(5)由晶胞结构可知,以顶点原子研究,与之最近的原子处于面心上,每个顶点原子为12个面共用,故晶胞中该原子的配位数为12,该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方堆积;由晶胞结构可知,晶胞中原子的数目为8×+6×=4,该晶胞中原子的质量=4×g,由信息可知晶胞图可知为面心立方,原子半径为dcm,由图丙可知,晶胞的棱长="4d" cm×=2d cm,故晶胞的体积=(2d cm)3=16d3 cm3,所以其密度= g/cm3

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