问题 填空题

有a、b、c、d、f五种前四周期元素,原子序数依次增大,a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,第一电离能I1(a)<I1(c)<I1(b)且其中基态b原子的2p轨道处半充满状态,已知bc2+与ac2互为等电子体,d为周期表前四周期中电负性最小的元素,f的原子序数为29。请回答下列问题。(如需表示具体元素请用相应的元素符号)

(1)写出bc2+的电子式__________,基态f原子的核外电子排布式为___________。

(2)b的简单氢化物极易溶于c的简单氢化物,其主要原因是                 。

(3)化合物甲由c、d两种元素组成,其晶胞如甲图,甲的化学式___________。

(4)化合物乙的部分结构如乙图,乙由a、b两元素组成,硬度超过金刚石。①乙的晶体类型为________________________,其硬度超过金刚石的原因是_________________________。

②乙的晶体中a、b两种元素原子的杂化方式均为___________________。

答案

(1)[+       1s22s22p63s23p63d104s1

(2)两种氢化物都是极性分子,分子间都能形成氢键     (3)KO2      

(4)①原子晶体  C—N键的键长小于C—C键,C—N键的键能大于C—C键  ②sp3杂化

题目分析:基态b原子的2p轨道处半充满状态,则b原子的电子排布为1s22s22p3,b元素为N元素,a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级,第一电离能I1(a)<I1(c)<I1(b),bc2+与ac2互为等电子体,说明b原子电子数比a原子数多1个,则a为C元素,c为O元素,d为周期表前四周期中电负性最小的元素,则d为K元素,f的原子序数为29,则f为Cu元素。

(1)bc2+为NO2+,与ac2即CO2互为等电子体,所以N原子分别与O原子形成双键,所以bc2+电子式为:[+;Cu原子核外电子数为29,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1

(2)b的简单氢化物极易溶于c的简单氢化物,即NH3极易溶于H2O,是因为NH3与H2O都是极性分子,分子间都能形成氢键。

(3)根据甲的晶胞示意图可以看出K位于8个顶点和6个面的面心,所以1个晶胞含K:8×1/8+6×1/2=4,两个O原子形成的原子团位于晶胞的12个棱的中心和体心,则数目为:12×1/4+1=4,所以甲的化学式为:KO2

(4)①因为乙的硬度超过金刚石,所以乙的晶体类型为原子晶体;乙是由C、N两元素组成,晶体内共价键为C—N键,金刚石内共价键为C—C键,因为C—N键的键长小于C—C键,C—N键的键能大于C—C键,所以硬度超过金刚石。

②因为乙晶体结构类似金刚石,C、N原子都形成4个共价键,所以C、N原子的杂化方式均为sp3杂化。

单项选择题
单项选择题