Question

【題目】前四周期的A、B、C、D四種元素在周期表中均與元素X緊密相鄰．已知元素X最高價氧化物的化學式為X2O5，B、D同主族且B元素的原子半徑是同族元素中最小的，C的最高價氧化物對應的水化物是強酸．

（1）D元素基態(tài)原子的價電子排布式為______．

（2）B、X、D氫化物的沸點由高到低的順序為______（用相應的化學式作答）．

（3）E元素是A元素所在周期中電負性最大的，則EO3-的立體構型為______．

（4）F元素基態(tài)原子M層上有5對成對電子，F(xiàn)元素的名稱為______．F形成的單質有δ、γ、α三種同素異形體，三種晶胞（如圖所示）中F原子的配位數(shù)之比為______，δ、γ、α三種晶胞的密度之比為______．

Answer 1

【答案】 4s24p3 NH3＞AsH3＞PH3 三角錐形 鐵 4：6：3 34:37:26

【解析】試題分析：元素X最高價氧化物的化學式為X2O5，則X為第ⅤA族元素，前四周期的A、B、C、D均與元素X緊密相鄰，即位于X的四周，則A、B、C、D位于元素周期表的第二、三、四周期，X為磷元素，B、D同主族且B元素的原子半徑是同族元素中最小的，B、X、D同主族，則B為氮元素，D為砷元素，C的最高價氧化物對應的水化物是強酸，C為硫元素，A為硅元素；E元素是A元素所在周期中電負性最大的，E是Cl元素；F元素基態(tài)原子M層上有5對成對電子，則F的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，所以F為鐵元素，據(jù)此答題。

解析：（1）砷元素D是砷元素，原子序數(shù)為33，基態(tài)原子的價電子排布式為4s24p3；

（2）B、X、D氫化物分別為NH3、PH3、AsH3，因為氨分子之間有氫鍵的存在，所以氨的沸點較大，則AsH3的相對分子質量大于PH3，所以沸點也高于PH3，所以它們的沸點由高到低的順序為NH3＞AsH3＞PH3．

（3）EO3-為ClO3-，它們的中心原子氯原子的價層電子對數(shù)均為 ，所以氯原子都是sp3雜化，則EO3-的立體構型為三角錐形．

（4）F元素的名稱為鐵；δ晶胞中，以頂點Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于晶胞的體心，補全晶胞可知配位數(shù)為8，γ晶胞中，以頂點Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于面心上，補全晶胞可知，有3層，每層有4個，故Fe原子的配位數(shù)為4×3=12．α晶胞中，以頂點Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于所在棱的頂點上，補全晶胞可知配位數(shù)為6，所以δ、γ、α三種晶胞中Fe原子的配位數(shù)之比為4：6：3；設鐵原子的直徑為a，根據(jù)晶胞結構圖可知，δ晶胞的邊長為 ；

、γ晶胞的邊長為、α晶胞的邊長為a，

1個δ晶胞含有鐵原子數(shù) 、γ晶胞含有鐵原子數(shù) 、α晶胞含有鐵原子數(shù) ，三種晶胞的密度之比為 ：： =34:37:26。