Question

【化學-選修物質結構與性質】
已知A、B、C、D均為周期表中前36號元素，且原子序數依次增大．A、B、C為同一周期的主族元素，A原子最外層有3個未成對電子，B原子p能級電子總數與s能級電子總數相等．D是周期表1-18列中的第10列元素．請回答：
（l）C的電子排布圖為

 

．
（2）A、B兩元素的第一電離能較大的是

 

（填寫元素符號）．
（3）A的氫化物的VSEPR模型立體結構為

 

．
（4）D屬于元素周期表中第

 

周期，第

 

族元素，它的+2價離子的電子排布式為

 

．
（5）元素D的氧化物DO晶體結構與NaCl晶體結構相同，已知D²⁺與最近O^2-的核間距離為acm，DO的摩爾質量為Mg/mol，若用“N_AA表示阿伏加德羅常數，則DO晶體的密度為

 

．
（6）天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，某種DO晶體中就存在如圖所示的缺陷：一個D²⁺空缺，另有兩個D²⁺被兩個D³⁺所取代．其結果晶體仍呈電中性，但化合物中D和O的比值卻發(fā)生了變化．其氧化D樣品組成為D_0.97O，則該晶體中D³⁺與D²⁺的離子個數比為

 

．

Answer 1

分析：A、B、C、D均為周期表中前36號元素，且原子序數依次增大．D是周期表1-18列中的第10列元素，則D為Ni；A、B、C為同一周期的主族元素，則處于短周期，B原子p能級電子總數與s能級電子總數相等，則B原子核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，A原子最外層有3個未成對電子，則其外圍電子排布為ns²np³，處于ⅤA族，結合原子序數可知，A為N、B為O、C為F，據此解答．

解答：解：A、B、C、D均為周期表中前36號元素，且原子序數依次增大．D是周期表1-18列中的第10列元素，則D為Ni；A、B、C為同一周期的主族元素，則處于短周期，B原子p能級電子總數與s能級電子總數相等，則B原子核外電子排布為1s²2s²2p⁴或1s²2s²2p⁶3s²，A原子最外層有3個未成對電子，則其外圍電子排布為ns²np³，處于ⅤA族，結合原子序數可知，A為N、B為O、C為F，
（1）C為F元素，原子核外有9個電子，核外電子排布圖為，故答案為：；
（2）A、B兩元素分別為N、O元素，N元素原子2p能級容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，失去第一個電子需要的能量較高，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能較大的是N元素，故答案為：N；
（3）A的氫化物為CH₄，C原子價層電子對數為4，其VSEPR模型立體結構為正四面體，故答案為：正四面體；
（4）D為Ni元素，屬于28號元素，屬于元素周期表中第四周期第Ⅷ族元素，它的+2價離子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸，
故答案為：四；Ⅷ；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸；
（5）元素D的氧化物NiO晶體結構與NaCl晶體結構相同，Ni²⁺處于面心、棱中心，O^2-處于面心與頂點上，則晶胞中Ni²⁺數目=1+12×

1

4

=4、O^2-數目=6×

1

2

+8×

1

8

=4，故晶胞質量=

4×M

NA

g，Ni²⁺與最近O^2-的核間距離為acm，則晶胞棱長為2a cm，故晶胞的體積=（2a cm）³=8a³ cm³，故NiO晶體的密度=

4×M NA g

8a3 cm3

=

M

2NAa3

g/cm³，
故答案為：

M

2NAa3

g/cm³；
（6）設1mol Ni_0.97O中含Ni³⁺xmol，Ni²⁺為（0.97-x）mol，晶體呈電中性，可知3x+2×（0.97-x）=2×1，解得x=0.06mol，故Ni²⁺為（0.97-x）mol=0.91mol，Ni³⁺、Ni²⁺的數目之比=0.06：0.91=6：91，
故答案為：6：91．

點評：本題考查物質結構與性質，涉及核外電子排布、電離能、價層電子對互斥理論、晶胞結構與計算等，難度中等，（5）為易錯點、難點，題目沒有給出具體的晶胞結構，注意識記中學常見的晶胞結構．