(2013•长春二模)有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+ 比B-少一个

(2013•长春二模)有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+ 比B-少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等子中子数.R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中A+与D2-离子数之比为2:1.请回答下列问题:
(1)A元素形成的晶体内晶胞类型应属于______(填写“六方”、“面心立方”或“体心立方”)堆积,空间利用率为______.
(2)C3-的电子排布式为______,在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是杂化,CB3分子的VSEPR模型为______.
(3)C的氢化物在水中的溶解度如何______,为什么具有这样的溶解性______
(4)D元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是:______(用元素符号表示);用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱:______
(5)如图所示是R形成的晶体的晶胞,该晶胞与CaF2晶胞结构相似,设晶体密度是 ρg•cm-3.试计算R晶体中A+和D2-最短的距离
3
4
3
4×78
ρNA
3
4
3
4×78
ρNA
.(阿伏加德罗常数用NA表示,只写出计算式,不用计算)
yyfyanyufeng 1年前 已收到1个回答 举报

罗语嫣 幼苗

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解题思路:B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满,B为Cl元素;B-离子为Cl-离子,A+比B-少一个电子层,A+为Na+离子;C原子的p轨道中有3个未成对电子,C原子的外围电子排布为ns2np3,是第ⅤA族元素,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,所以为N元素;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,为第ⅥA族元素,最高价氧化物中含D的质量分数为 40%,可推知D的相对原子质量为32,其核内质子数等于中子数,所以质子数为16,D为S元素,A+是Na+离子,D2-离子是S2-离子,R是由Na+离子与S2-离子以2:1形成的离子化合物,R是硫化钠.

B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道已充满,B为Cl元素;B-离子为Cl-离子,A+比B-少一个电子层,A+为Na+离子;C原子的p轨道中有3个未成对电子,C原子的外围电子排布为ns2np3,是第ⅤA族元素,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,所以为N元素;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,为第ⅥA族元素,最高价氧化物中含D的质量分数为 40%,可推知D的相对原子质量为32,其核内质子数等于中子数,所以质子数为16,D为S元素,A+是Na+离子,R是由Na+离子与D2-离子以2:1形成的离子化合物,D2-离子是S2-离子,R是硫化钠.
(1)钠元素属于A2密堆积式,该晶胞含有2个原子,所以Na元素形成的晶体内晶胞类型应属于体心立方,其空间利用率为68%,
故答案为:体心立方;68%;
(2)N3-核外有10个电子,根据构造原理知,该离子基态核外电子排布式为:ls22s22p6,CB3分子为NCl3分子,N原子有一对孤对电子,与Cl原子成3个δ键,所以CB3分子的VSEPR模型为四面体形,
故答案为:ls22s22p6;四面体形;
(3)C的氢化物是氨气,一体积水能溶解700体积氨气,氨气分子和水分子之间可以形成氢键,且氨气分子和水分子都是极性分子,根据相似相溶原理知,氨气极易溶于水,
故答案为:1:700溶于水或极易溶于水;氨分子和水分子间可以形成氢键,且氨分子和水分子均为极性分子,相似相溶,氨分子和水分子还可以发生反应,氨气极易溶于水;
(4)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素第一电离能大于相邻元素,所以P、S、Cl元素的第一电离能大小顺序是:Cl>P>S;
同一周期元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,一般来说电负性越强,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,如在H2S+Cl2=2HCl+S↓反应中,Cl2的氧化性大于O2的氧化性,
故答案为:Cl>P>S;H2S+Cl2=2HCl+S↓;
(5)该晶胞中钠离子个数=8,氧离子个数=8×
1
8+6×
1
2=4,晶胞的体积=

78
NA×4
ρcm3=[4×78
ρNAcm3,晶胞的边长=
3
4×78
ρNA/]cm,四个氧离子和一个钠离子构成正四面体,钠离子位于正四面体的体心上,
四个氧原子位于正四面体的顶点上,钠原子位于体心上,正四面体的棱长=

2
2
3
4×78
ρNA
cm,
设氧离子和钠离子的距离为x,
在正三角形BCD中,BE的长=

点评:
本题考点: 晶胞的计算;原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断.

考点点评: 本题考查了物质结构和性质,涉及晶胞的计算、元素周期律、氢键等知识点,这些都是学习重点也是学习难点,同时考查学生的空间想象能力及数学应用能力,结合正三角形的性质分析解答,难度较大.

1年前

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