问题 填空题

已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素.它们的原子序数依次增大.其中A、C原子的L层有2个未成对电子.D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构.F3+离子M层3d轨道电子为半满状态.请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)

(1)写出C原子的价层电子排布图______,F位于周期表______区.

(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为______.(写元素符号)

(3)F和质子数为25的M的部分电离能数据列于下表

元素MF
电离能(kJ•mol-1I1717759
I215091561
I332482957
比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难.对此,你的解释是______.

(4)晶胞中F原子的配位数为______,若F原子的半径为rcm,则F晶体的密度为______(用含r的表达式表示),该晶胞中原子空间利用率为______.

(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2的主要物理性质比较如下

熔点/K沸点/K标准状况时在水中的溶解度
H2S1872022.6
H2C2272423比任意比互溶
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因______.

答案

A、C原子的L层有2个未成对电子,电子排布图分别为

,原子序数A小于C,则A为C元素,C为O元素,则B为N元素,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,D应为Mg元素,D与E同主族,则E应为Ca元素,F3+离子M层3d轨道电子为半满状态,则离子的核外电子数为23,F的原子序数为26,应为Fe元素,则

(1)C为O元素,原子的价层电子排布图为

,F为Fe元素,原子核外含有d电子,位于周期表d区,

故答案为:

;d;

(2)同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,由于N的2p电子为半充满状态性质稳定,则第一电离能大于O,则有C<O<N,故答案为:C<O<N;

(3)质子数为25的元素为Mn,Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定,则再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难,

故答案为:Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定;

(4)Fe为体心立方堆积,配位数为8,空间利用率为68%,该晶胞含有Fe2+个数为8×

1
8
+1=2个,晶胞的质量为
2×56g
6.02×1023

Fe原子的半径为rcm,由晶胞结构可知,晶体的体积为(

4
3
r)3cm3=(
4
3
3
r)3
cm3

根据密度=

质量
体积
,可知该离子化合物晶体的密度=
112
6.02×1023×(
4
3
3
r)3
g/cm3

故答案为:8;

112
6.02×1023×(
4
3
3
r)3
g/cm3;68%;

(5)O的电负性较大,形成的氢化物H2O2含有氢键,与水分子可形成氢键,则沸点较高,

故答案为:H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键.

单项选择题
填空题