Question

【化學—選修3物質結構與性質】（15分）

已知A、B、C、D四種短周期元素，它們的核電荷數依次增大。A與C原子的基態(tài)電子排布中L能層都有兩個未成對電子，C、D同主族。 E、F都是第四周期元素，

E原子的基態(tài)電子排布中有4個未成對電子，F原子除最外能層只有

1個電子外，其余各能層均為全充滿。根據以上信息填空：

（1）基態(tài)D原子中，電子占據的最高能層符號 ，該能層具有的原子軌道數為 。

（2）E2＋離子的價層電子排布圖是 ，F原子的電子排布式是 。

（3）A元素的最高價氧化物對應的水化物中心原子采取的軌道雜化方式為 ，B元素的氣態(tài)氫化物的VSEPR模型為 。

（4）化合物AC2、B2C和陰離子DAB－互為等電子體，它們結構相似，DAB－的電子式為 。

（5）配合物甲的焰色反應呈紫色，其內界由中心離子E3＋與配位體AB－構成，配位數為6，甲的水溶液可以用于實驗室中E2＋離子的定性檢驗，檢驗E2＋離子的離子方程為 。

（6）某種化合物由D，E，F三種元素組成，其晶胞如圖所示，則其化學式為 ，該晶胞上下底面為正方形，側面與底面垂直，根據圖中所示的數據列式計算該晶體的密度d= g/cm3。（保留兩位小數）

Answer 1

（1）M(1分)；9(1分) （2）(1分)；1s22s22p63s23p63d104s1(1分)

（3）sp2(1分)；四面體(1分)； （4）(2分)

（5）3Fe2++2[Fe(CN)6]3-＝Fe3[Fe(CN)6]2↓；(2分) （6）CuFeS2 (2分) 4.32(3分)

【解析】

試題分析：已知A、B、C、D四種短周期元素，它們的核電荷數依次增大。A與C原子的基態(tài)電子排布中L能層都有兩個未成對電子，則A是碳元素，C是氧元素，所以B是氮元素。C、D同主族，則D是S元素。 E、F都是第四周期元素，F原子除最外能層只有1個電子外，其余各能層均為全充滿，這說明F是銅元素。E原子的基態(tài)電子排布中有4個未成對電子，則E的3d能級上含有6個電子，因此E是鐵元素。

（1）S是第三周期元素，則基態(tài)S原子中，電子占據的最高能層符號M層，該能層含有s、p、d三個能級，則具有的原子軌道數為1＋3＋5＝9個。

（2）鐵的原子序數是26，則根據核外電子排布規(guī)律可知亞鐵離子的價層電子排布圖是。銅的原子序數是29，則銅原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1。

（3）A元素的最高價氧化物對應的水化物是碳酸，分子中碳元素價層電子對數是3個，且不存在孤對電子，所以中心原子采取的軌道雜化方式為sp2。B元素的氣態(tài)氫化物NH3分子中氮元素有一對孤對電子，則價層電子對數是4，所以氨氣的VSEPR模型為四面體。

（4）化合物AC2、B2C和陰離子DAB－互為等電子體，它們結構相似，則根據CO2的電子式可推知DAB－的電子式為。

（5）配合物甲的焰色反應呈紫色，說明含有鉀元素。其內界由中心離子Fe3＋與配位體CN－構成，配位數為6，則甲的化學式為K3[Fe(CN)6]。甲的水溶液可以用于實驗室中亞鐵離子的定性檢驗，實驗現象是產生藍色沉淀，則檢驗Fe2＋離子的離子方程為3Fe2++2[Fe(CN)6]3-＝Fe3[Fe(CN)6]2↓。

（6）故警報結構可知，銅原子的個數是8×1/8＋4×1/2＋1＝4，鐵原子數是6×1/2＋4×1/4＝4，硫原子全部位于晶胞中共計是8個，則其化學式為CuFeS2。晶胞的體積是（5.24×10—8cm）2×1.03×10—7cm，因此，該晶體的密度d＝ 4.32g/cm3。

考點：考查物質結構與性質模塊的分析與應用