Question

【題目】現有A、B、C、D、E、F 原子序數依次增大的六種元素，它們位于元素周期表的前四周期。B元素含有3 個能級，且毎個能級所含的電子數相同；D的原子核外有8個運動狀態不同的電子，E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原子序數相差3，且E元素的基態原子有4個未成對電子。請回答下列問題：

（1）請寫出D基態的價層電子排布圖：_____。

（2）下列說法正確的是_____。

A．二氧化硅的相對分子質量比二氧化碳大，所以沸點SiO2＞CO2

B．電負性順序：C＜N＜O＜F

C．N2與CO為等電子體，結構相似，化學性質相似

D．穩定性：H2O＞H2S，原因是水分子間存在氫鍵

（3）某化合物與F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合價為＋1)結合形成如圖所示的離子，該離子中碳原子的雜化方式是______。

（4）己知(BC)2是直線性分子，并有對稱性，且分子中每個原子最外層都達到8電子穩定結構，則(BC)2中σ鍵和π鍵的個數比為______。

（5）C元素最高價含氧酸與硫酸酸性強度相近，原因是______。

（6）Fe3O4晶體中，O2-的重復排列方式如圖所示，該排列方式中存在著由如1、3、6、7的O2-圍成的正四面體空隙和3、6、7、8、9、12的O2-圍成的正八面體空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面體空隙中，則Fe3O4晶體中，正四面體空隙數與O2-數之比為_____，有_____%的正八面體空隙沒有填充陽離子。Fe3O4晶胞中有8個圖示結構單元，晶體密度為5.18g/cm3，則該晶胞參數a=______pm。(寫出計算表達式)

Answer 1

【答案】 B sp 2、sp 3 3：4 HNO3的非羥基氧個數與H2SO4的非羥基氧個數相同，所以酸性強度相近 2∶1 50%

【解析】

A、B、C、D、E、F原子序數依次增大的六種元素，均位于元素周期表的前四周期，B元素含有3個能級，且每個能級所含的電子數相同，核外電子排布為1s22s22p2，故B為碳元素；D的原子核外有8個運動狀態不同的電子，則D為O元素；C的原子序數介于碳、氧之間，故C為N元素；E元素與F元素處于同一周期相鄰的族，它們的原序數相差3，二者只能處于第四周期，且E元素的基態原子有4個未成對電子，外圍電子排布為3d64s2，則E為Fe，F為Cu，（3）中C（氮元素）與A形成的氣體x，則A為H元素，形成的x為NH3，據此解答本題。

（1）（1）D為O元素，價電子排布為2s22p4，基態的價層電子排布圖為：，

故答案為：；

（2）A、二氧化硅屬于原子晶體，二氧化碳形成分子晶體，故點：SiO2>CO2，故A錯誤；

B、同周期自左而右電負性增大，電負性順序：C<N<O<F，故B正確；

C、N2與CO為等電子體，氮氣分子中N原子之間形成3對共用電子對，化學性質穩定，CO還原性較強，二者化學性質不同，故C錯誤；

D、水分子間存在氫鍵，影響物理性質，不影響化學性質，由于非金屬性O>S，所以穩定性：H2O>H2S，故D錯誤，

故答案為：B；

（3）雜環上的碳原子含有3個σ鍵，沒有孤對電子，采用sp2雜化，甲基、亞甲基上碳原子含有4個共價單鍵，采用sp3雜化，

故答案為：sp2、sp3；

（4）(CN)2是直線型分子，并有對稱性，結構式為：N≡C-C≡N，單鍵為σ鍵，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵，(CN)2中σ鍵和π鍵的個數比為3：4，

故答案為：3：4；

（5）HNO3的非羥基氧個數與H2SO4的非羥基氧個數相同，所以酸性強度相近，

故答案為：HNO3的非羥基氧個數與H2SO4的非羥基氧個數相同，所以酸性強度相近；

（6）結構中如1、3、6、7的O2圍成的正四面體空隙有8個，由圖可知晶體結構中O2離子數目為8×+6×=4個，則正四面體空隙數與O2離子數目之比為8：4=2：1；

Fe3O4中有一半的Fe3+填充到正四面體空隙中，另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面體空隙中，則有50%的正八面體空隙沒有填充陽離子；

含有Fe3+和Fe2+的總數為3，晶胞中有8個圖示結構單元，不妨取1mol這樣的晶胞，則1mol晶胞的質量為m=8×(3×56+4×16)g=8×232g，1mol晶胞即有6.02×1023個晶胞，1個晶胞的體積為V=(a×1010)3cm3，所以晶體密度為，所以晶胞邊長a=pm，

故答案為：2:1；50；。