Question

（2011?開封一模）[化學--選修物質結構與性質]
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36號的元素，它們的原子序數依次增大．A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族．B原子的L層p軌道中有5個電子；C是周期表中1-18列中的第14列元素；D和E屬同一周期，又知E原子的L層電子數與最外層電子數之比為4：1，其d軌道中的電子數與最外層電子數之比為5：1，D跟B可形成離子化合物，其晶胞結構如圖．請回答：
（1）A與c形成的共價化合物的分子式是

SiH₄

，雜化軌道是

sp³

，分子的立體結構是

正四面體

．
（2）B與C比較，電負性較小的是

Si

（填元素符號）；B與c形成的化合物晶體類型是

分子晶體

．    
（3）E屬元素周期表中第

四

周期，第

ⅡB

族的元素，其元素名稱是

鋅

，它的+2價離子的電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰

．
（4）從圖中可以看出，D踉B形成的離子化合物的化學式為

CaF₂

；若設該晶胞的邊長為a cm，則該離子化合物晶體的密度是

4×78/mol

a3cm3?6.02×1023mol-1

（只要求列出算式）．

Answer 1

分析：B原子的L層p軌道有5個電子，則B原子的電子排布式為1s²2s²2p⁵，電子個數為2+2+5=9，所以B為F元素；C是周期表中1-18列中的第14列元素，即為ⅣA族，且C的原子序數大于B，所以C為Si元素；E原子的L層電子數與最外層電子數之比為4：1，L層為8個電子，則E的最外層電子數為8÷4=2，其d軌道中的電子數與最外層電子數之比為5：1，d軌道的電子數為10，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰4s²，E為第四周期第ⅡB族的鋅元素；D跟B可形成離子化合物，且和E在同一周期，根據晶胞結構可知D為Ca元素，A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族，且A的原子序數最小，所以A為H元素；根據推斷解決問題．

解答：解：B原子的L層p軌道有5個電子，則B原子的電子排布式為1s²2s²2p⁵，電子個數為2+2+5=9，所以B為F元素；C是周期表中1-18列中的第14列元素，即為ⅣA族，且C的原子序數大于B，所以C為Si元素；E原子的L層電子數與最外層電子數之比為4：1，L層為8個電子，則E的最外層電子數為8÷4=2，其d軌道中的電子數與最外層電子數之比為5：1，d軌道的電子數為10，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰4s²，E為第四周期第ⅡB族的鋅元素；根據晶胞結構可看出D跟B可形成離子化合物為面心立方晶格，且D和E在同一周期，所以D為Ca元素；A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族，且A的原子序數最小，所以A為H元素；
（1）A為H元素，C為Si元素，SiH₄分子成鍵的四個軌道是由一個s軌道和三個p軌道雜化形成，稱為sp³雜化，呈正四面體的分子構型；故答案為：SiH₄；sp³；正四面體；
（2）電負性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小，B為F元素，C為Si元素，F元素的原子對鍵合電子的吸引力大，電負性大；F和Si可形成SiF4，常溫下為氣體，屬于分子晶體；故答案為：Si；分子晶體；
（3）E屬元素周期表中第四周期第ⅡB族的元素，其元素名稱為鋅，它的+2價離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰；故答案為：四；ⅡB；鋅；1s²2s²2p⁶3s²sp⁶3d¹⁰；
（4）D為Ca元素、B為F元素，形成的離子化合物的化學式為CaF₂；該晶胞含有Ca²⁺個數為8×

1

2

=4個，根據密度=

質量

體積

，可知該離子化合物晶體的密度=

4×78g/mol

a3cm3×6.02×1023mol-1

．
故答案為：

4×78g/mol

a3cm3?6.02×1023mol-1

．

點評：本題考查原子結構、原子核外電子排布、電負性的含義、晶體類型、晶胞的計算以及原子雜化類型的判斷，要充分理解相關知識．