Question

已知：A、B、C、D為周期表1～36號(hào)中的元素，它們的原子序數(shù)逐漸增大。A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，各能級(jí)中電子數(shù)相等；C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子相同；D的基態(tài)原子的M電子層上有4個(gè)未成對(duì)電子。
請(qǐng)回答下列問題：
（1）D是元素周期表中第________周期，第________族的元素；其基態(tài)原子的外圍電子排布式為________。
（2）A、B、C、D四種元素中，電負(fù)性最大的是________（填元素符號(hào)）。
（3）由A、B、C形成的離子CAB^－與AC₂互為等電子體，則CAB^－中A原子的雜化方式為________。B的氫化物的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于A的氫化物的沸點(diǎn)的主要原因是________________________________________________________________。
（4）D能與AC分子形成D（AC）₅，其原因是AC分子中含有________________。D（AC）₅常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為－20.5 ℃，沸點(diǎn)為103 ℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷D（AC）₅晶體屬于________（填晶體類型）。
（5）SiO₂的晶胞可作如下推導(dǎo)：先將NaCl晶胞中的所有Cl^－去掉，并將Na^＋全部換成Si原子，再在每兩個(gè)不共面的“小立方體”中心處各放置一個(gè)Si原子便構(gòu)成了晶體Si的一個(gè)晶胞。再在每兩個(gè)相鄰的Si原子（距離最近的兩個(gè)Si原子）中心連線的中點(diǎn)處增添一個(gè)O原子，便構(gòu)成了SiO₂晶胞，故SiO₂晶胞中有________個(gè)Si原子，________個(gè)O原子。

Answer 1

（1）四　Ⅷ　3d⁶4s²　（2）O　（3）sp　NH₃分子間能形成氫鍵
（4）孤電子對(duì)　分子晶體
（5）8　16

本題以原子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為元素推斷的核心，綜合考查了電負(fù)性、等電子體、配合物理論以及晶體結(jié)構(gòu)等。由A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí)，各能級(jí)中電子數(shù)相等，可知A的基態(tài)原子電子排布式為1s²2s²2p²，為碳元素；由C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子相同，為2個(gè)，故其基態(tài)原子電子排布式為1s²2s²2p⁴，為氧元素，依據(jù)A、B、C的原子序數(shù)逐漸增大可知B為氮元素；由D的基態(tài)原子的M電子層上有4個(gè)未成對(duì)電子，可知其基態(tài)原子電子排布式為[Ar]3d⁶4s²，為鐵元素。
（3）OCN^－的中心原子C原子的孤電子對(duì)數(shù)為0，故采取sp雜化。氨氣的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于甲烷的沸點(diǎn)是因?yàn)榍罢咝纬蓺滏I。
（5）一個(gè)氯化鈉晶胞中含4個(gè)鈉離子及4個(gè)氯離子，含有8個(gè)“小立方體”，每個(gè)不共面的“小立方體”中心處放置一個(gè)Si原子，故一個(gè)SiO₂的晶胞中含有8個(gè)Si原子，而硅原子和氧原子個(gè)數(shù)比為1∶2，故含16個(gè)O原子。