Question

有A、B、C、D四種元素，其中A元素和B元素的原子都有1個未成對電子，A⁺比B^-少一個電子層，B原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道已充滿；C原子的p軌道中有3個未成對電子，其氣態氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大；D的最高化合價和最低化合價的代數和為4，其最高價氧化物中含D的質量分數為40％，且其核內質子數等子中子數。R是由A、D兩元素形成的離子化合物，其中A⁺與D^2一離子數之比為2：1。請回答下列問題：
（1）A元素形成的晶體內晶體類型應屬于       (填寫“六方”、“面心立方”或“體心立方”)堆積，空間利用率為         。
（2）C^3-的電子排布式為            ，在CB₃分子中C元素原子的原子軌道發生的是   雜化，CB₃分子的VSEPR模型為            。
（3）C的氫化物在水中的溶解度如何      ，為什么具有這樣的溶解性          。
（4）D元素與同周期相鄰元素的第一電離能由大到小的關系是：             
(用元素符號表示)；用一個化學方程式說明B、D兩元素形成的單質的氧化性強弱：                  。
（5）如圖所示是R形成的晶體的晶胞，該晶胞與CaF₂晶胞結構相似，設晶體密度是p g·cm^-3試計算R晶體中A⁺和D^2-最短的距離              。
(阿伏加德羅常數用NA表示，只寫出計算式，不用計算)

Answer 1

23. （1）體心立方  68％   （2）1s² 2s² 2p⁶   sp³  四面體形    
（3）l:700溶于水或極易溶于水   
氨分子和水分子間可以形成氫鍵，且氨分子和水分子均為極性分子，相似相溶，氨分子和水分子還可以發生反應，氨氣極易溶于水。
（4）C1>P>S ；H₂S+Cl₂="2HCl+S"

試題分析：B原子得一個電子填入3p軌道后，3p軌道已充滿，故B為氯，A⁺比B^-少一個電子層，故A為鈉，C原子的p軌道中有3個未成對電子，其氣態氫化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氫化物中最大，氮元素形成的氫化物氨氣形成分子間氫鍵，使溶解度增大，故為N，；D的最高化合價和最低化合價的代數和為4，其最高價氧化物中含D的質量分數為40％，且其核內質子數等子中子數，故D為硫；（1）鈉是體心立方密堆積，空間利用率為 68％ ；（2）N^3-有8個電子，最外層為全充滿，故為1s² 2s² 2p⁶；NCl₃形成三條單鍵和一對孤對電子，故為sp³雜化，是四面體形；（3）氨氣極易溶于水，氨氣分子間能形成分子間氫鍵，且和水均為極性分子，故在水中的溶解度很大；（4）同周期，從左向右整體第一電離能逐漸增大，與硫相鄰的為磷和氯，但磷為半充滿，穩定，第一電離能大，故C1>P>S；單質間的置換反應可以證明單質氧化性的強弱，故為：H₂S+Cl₂=2HCl+S；（5）該晶體中鈉離子個數為8，硫離子有處于面上的和頂點上的，個數為4，晶胞的體積等于質量除以密度，質量為4個硫化鈉的質量，由體積求出立方體的邊長，四個硫和一個鈉構成正四面體，鈉位于正四面體的體心，四面體的棱長為晶胞面對角線的一半，由邊長求出棱長，根據棱長求出正三角形中BE的長，根據BO和OE的比值為2:1得出BO的長，根據AB和BO求出AO的長，根據三角形中的數量關系求出最短距離。