问题 填空题

【化学—选修3:物质结构与性质】(15分)

现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G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元素的核外电子数和电子层数相等,也是原子半径最小的元素
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是:

I1=738kJ/mol  I2 =" 1451" kJ/mol  I3 = 7733kJ/mol  I4 = 10540kJ/mol

D原子核外所有p轨道全满或半满
E元素的主族序数与周期数的差为4
F是前四周期中电负性最小的元素
G在周期表的第七列
 

(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式           

(2)B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   

(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布为,

该同学所画的电子排布图违背了                                         

(4)G位于                区,价电子排布式为                          

(5)DE3 中心原子的杂化方式为         ,用价层电子对互斥理论推测其空间构型为              

(6)检验F元素的方法是                ,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是  

                                                                         

(7)F元素的晶胞如下图所示,若设该晶胞的密度为a g/cm3,阿伏加德罗常数为NA

F原子的摩尔质量为M,则F原子的半径为            cm

答案

(1)  (2分)  (2)  3 (1分),纺锤形(1分)

(3)泡利不相容原理(1分)       (4) 第ⅦB(1分) d (1分),3d54s2(1分)

(5) sp3(1分),三角锥形(1分)(6)焰色反应(1分), 当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将以光的形式释放能量。                    (2分) 

(7)   (2分)

 根据元素的性质、原子核外电子排布规律及元素在周期表中的位置可以判断,A是H,B是N,C是Mg,D是P,E是Cl,F是K,G是Mn。

(1)离子化合物中一定含有离子键,所以该化合物是由MH4和H形成的离子键,电子式为

(2)N原子核外电子能量最高的是p电子,在空间有3个方向,原子轨道呈纺锤形。

(3)1个原子轨道最多容纳的电子是2个,且自旋方向相反,这就是泡利原理。3s轨道中的电子自旋方向相同,违反了泡利原理。

(4)Mn属于第四周期第ⅦB,Mn原子最后填入的电子是d轨道的,所以Mn属于d区。锰的原子核外有25个电子,所以就有25种运动方向。

(5)PCl3中中心原子的孤电子对数是1/2(5-3×

+

 
1)=1,即价层电子对数是4,所以分子空间构型是三角锥形,采取的是sp3杂化。

(6)检验K元素的最简单方法是焰色反应。之所以会产生焰色反应,是因为当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将以光的形式释放能量。

(7)根据晶胞的结构特点可知,该晶胞中含有的原子个数是2。设原子半径是r,晶胞的边长是x,则有(4r)2=x2+2x2,解得x=。所以,解得r=

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