Question

【題目】A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期的元素，其原子序數(shù)依次增大，A為元素周期表中原子半徑最小的元素，B的基態(tài)原子中占有電子的3個能級上的電子數(shù)均相等，D與B同族，C與B同周期，且C的所有p軌道上的電子數(shù)與所有s軌道上的電子數(shù)相等，E的次外層電子數(shù)是其最外層電子的7倍。

回答下列問題：

(1)B、C、D三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為___________；(用元素符號表示)，D元素基態(tài)原子價層電子排布式為______________________；

(2)A、C形成的三原子分子中，C原子的雜化方式為___________；

(3)C、D形成的化合物的晶體類型為___________；

(4)金屬Mg與A、E形成的化合物是目前人類已發(fā)現(xiàn)的體積儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中黑球代表E，灰球代表Mg，白球代表A，其中白球除在棱上、面上以外，在晶胞內(nèi)部還有6個。試寫出該化合物的化學(xué)式：______________________。

(5)B、C、E能形成如圖所示三角雙錐構(gòu)型的配合物分子，三種元素的原子分別用大白球、小白球和黑球代表。

該配合物形成配位鍵時提供空軌道的原子是___________(填元素符號)，該配合物中大白球代表的元素的化合價為___________。

①在水溶液中，水以多種微粒的形式與其他化合物形成水合物。試畫出如下微粒的結(jié)構(gòu)圖式。H5O2+：______________________

②如圖為冰的一種骨架形式，依此為單位向空間延伸該冰中的每個水分子有___________個氫鍵；如果不考慮晶體和鍵的類型，哪一物質(zhì)的空間連接方式與這種冰的連接類似______________________

Answer 1

【答案】Si <C<0 3s 2 3p 2 sp 3 原子晶體 Mg2FeH6 Fe 0 2 SiO2

【解析】

根據(jù)元素周期表排布規(guī)律判斷元素種類；根據(jù)價層電子對互斥理論分析解答；根據(jù)晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析解答。

A為元素周期表中原子半徑最小的元素則A是H元素，B的基態(tài)原子中占有電子的3個能級上的電子數(shù)均相等，則B是C元素，D與B同族即D是Si元素，C與B同周期即C元素為與第二周期，且C的所有p軌道上的電子數(shù)與所有s軌道上的電子數(shù)相等，則C的基態(tài)原子核外電子排布為：1s22s22p4即C是O元素，E的次外層電子數(shù)是其最外層電子的7倍則E的基態(tài)原子核外電子排布為：1s22s22p63s23p63d64s2，所以E是Fe元素。

(1) 同一周期，從左到右元素電負(fù)性遞增，同一主族，自上而下元素電負(fù)性遞減。即電負(fù)性：Si<C<O，D是Si元素，它的基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p2，即它的基態(tài)原子價層電子排布式為：3s23p2；

故答案為：Si<C<O；3s23p2；

(2) A是H元素，C是O元素，它們形成的三原子分子是H2O，根據(jù)價層電子對互斥理論,四對電子相互排斥成四面體結(jié)構(gòu),可見四個軌道都參與了雜化,所以是sp3雜化，故答案為：sp3；

(3)C是O元素，D是Si元素，形成化合物SiO2，Si—O鍵是共價鍵，SiO2屬于原子晶體；

故答案為：原子晶體；

(4) 8個Mg原子在晶胞內(nèi)部，黑球為Fe原子，一個晶胞中含有的Fe原子數(shù)為8×+6×=4，a為H原子，一個晶胞中含有的H原子數(shù)為6+(12×2)×+(4×6)×=24，Mg∶Fe∶H=2∶1∶6，故其分子式為Mg2FeH6；

故答案為：Mg2FeH6；

(5) )三角雙錐構(gòu)型為對稱性結(jié)構(gòu)，因此該分子為非極性分子，對比三種球的原子半徑大小可知小白球為O原子，黑球為C原子，大白球為Fe原子，Fe原子具有多余的原子軌道，可提供空軌道，形成化合物Fe(CO)5，其中Fe(CO)5中Fe的化合價為0；

故答案為：Fe；0；

① H5O2+可以寫成兩個水分子以氫鍵相連，其中一個水分子的O再以氫鍵連結(jié)一個氫離子，書寫時將所有原子看為一個整體用方括號括起來，“+”放在方括號右上角，即結(jié)構(gòu)為；

故答案為：；

②晶體冰中，每兩個水分子間有一個氫鍵，平均屬于每個水分子有0.5個，一個水分子與周圍的四個水分子以氫鍵結(jié)合，故1mol冰中有2mol氫鍵；二氧化硅是原子晶體,SiO通過共價鍵形成四面體結(jié)構(gòu),四面體之間通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),以立方體中的水分子為研究對象,每個水分子形成4條氫鍵, SiO2空間連接方式與這種冰連接類似；

故答案為：2；SiO2。