Question

[化學—選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）
有A、B、C、D、E、F、G、H原子序數(shù)遞增的前四周期八種元素。請根據(jù)下列信息，回答問題：

①A、B、C、D、E、F為短周期主族元素，原子半徑大小關(guān)系為A＜D＜C＜B＜F＜E；

②A與D形成的化合物常溫下為液態(tài)；

③B元素原子價電子（外圍電子）排布為nSnnPn

④F元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)多1；

⑤第一電子能：F＜E；

⑥G的基態(tài)原子核外有6個未成對電子；

⑦H能形成紅色（或磚紅色）的和黑色的HD兩種化合物。

（1）G元素基態(tài)原子的價電子排布圖為                        。
（2）中B原子采取的雜化軌道類型為                     。
（3）根據(jù)等電子體原理，推測分子的空間構(gòu)型為                  。
（4）下列有關(guān)E、F的敘述正確的是（   ）
a.離子半徑E＞F              b.電負性E＜F
c.單質(zhì)的熔點E＞F            d. E、F的單質(zhì)均能與氧化物發(fā)生置換
e. E的氧化物具有兩性         f. E、F均能與氯元素構(gòu)成離子晶體
（5）極易溶于,原因是                                             。
（6）E單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，晶胞如下圖丙所示。則E單質(zhì)的晶體堆積模型為                。
若已知E原子半徑為r pm，表示阿伏伽德羅常數(shù)，晶胞的邊長為a。晶胞的高為h，則晶胞的密度可表示為          g/cm³。（用只含r和代數(shù)式表示）

Answer 1

（1）（2分）
（2）sp²雜化
（3）直線型
（4）abde
（5）根據(jù)“相似相容原理”，極性分子NH₃易溶于極性溶劑H₂O；NH₃分子與H₂O分子間可以形成氫鍵，
（6）六方最密堆積   或      

試題分析：由⑦知H是Cu，D是O元素；則A是H元素；B元素原子價電子（外圍電子）排布為nSⁿnPⁿ，則n=2，所以B是C元素；則C是N元素；F元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)多1,有F、Na、Al符合條件，F(xiàn)、Na可排除，則F是Al元素；E的原子半徑比F大，但E的第一電離能也比F大，同周期元素中比AL原子半徑大的元素又Na、Mg，其中Mg的3s軌道為全滿狀態(tài)，第一電離能比Al大，所以E是Mg元素； G的基態(tài)原子核外有6個未成對電子；則G是Cr元素；（1）G元素基態(tài)原子的價電子排布式為3d⁵4s¹，排布圖為；
（2）根據(jù)雜化軌道理論，CO₃^2-中C原子的價層電子對數(shù)=3+1/2(4+2-3×2)=3，所以C原子是sp²雜化；
（3）N₂O與CO₂是等電子體，所以N₂O與CO₂的空間構(gòu)型相同，都是直線型分子；
（4）E、F是同周期元素，且F的原子序數(shù)小于E。a、E、F的離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)大的離子半徑小，所以離子半徑E>F，正確；b、同周期元素核電荷數(shù)大的電負性大，所以電負性F>E,正確；c、Mg的原子半徑比Al大，所以Al的金屬鍵較強，熔點高，F(xiàn)>E，錯誤；d、E、F的還原性較強，可以與氧化物發(fā)生置換反應(yīng)，如Mg與二氧化碳的反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)，正確；e、E的氧化物氧化鋁既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)，具有兩性，正確；f、氯化鋁是分子晶體，錯誤，答案選abde；
（5）氨氣是極性分子，水也是極性分子，根據(jù)“相似相容原理”，極性分子NH₃易溶于極性溶劑H₂O，且NH₃分子與H₂O分子間可以形成氫鍵；
（6）Mg的晶胞結(jié)構(gòu)表示Mg是六方最密堆積；根據(jù)“均攤法”計算晶胞中Mg的原子個數(shù)是1+1/8×8=2,晶胞的邊長a=2r，高h=a,1pm=1×10^-10cm，
則晶胞的密度=2×24/N_A/a²h==