问题 填空题

已知:A、B、C、D为周期表1~36号中的元素,它们的原子序数逐渐增大。A的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同;D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子。

请回答下列问题:

(1)D是元素周期表中第________周期,第________族的元素;其基态原子的外围电子排布式为________。

(2)A、B、C、D四种元素中,电负性最大的是________(填元素符号)。

(3)由A、B、C形成的离子CAB与AC2互为等电子体,则CAB中A原子的杂化方式为________。B的氢化物的沸点远高于A的氢化物的沸点的主要原因是________________________________________________________________。

(4)D能与AC分子形成D(AC)5,其原因是AC分子中含有________________。D(AC)5常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断D(AC)5晶体属于________(填晶体类型)。

(5)SiO2的晶胞可作如下推导:先将NaCl晶胞中的所有Cl去掉,并将Na全部换成Si原子,再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞。再在每两个相邻的Si原子(距离最近的两个Si原子)中心连线的中点处增添一个O原子,便构成了SiO2晶胞,故SiO2晶胞中有________个Si原子,________个O原子。

答案

(1)四 Ⅷ 3d64s2 (2)O (3)sp NH3分子间能形成氢键

(4)孤电子对 分子晶体

(5)8 16

本题以原子结构的特点为元素推断的核心,综合考查了电负性、等电子体、配合物理论以及晶体结构等。由A的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等,可知A的基态原子电子排布式为1s22s22p2,为碳元素;由C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同,为2个,故其基态原子电子排布式为1s22s22p4,为氧元素,依据A、B、C的原子序数逐渐增大可知B为氮元素;由D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子,可知其基态原子电子排布式为[Ar]3d64s2,为铁元素。

(3)OCN的中心原子C原子的孤电子对数为0,故采取sp杂化。氨气的沸点远高于甲烷的沸点是因为前者形成氢键。

(5)一个氯化钠晶胞中含4个钠离子及4个氯离子,含有8个“小立方体”,每个不共面的“小立方体”中心处放置一个Si原子,故一个SiO2的晶胞中含有8个Si原子,而硅原子和氧原子个数比为1∶2,故含16个O原子。

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