题目

题型：不详难度：来源：

A，B，C，D，E五种元素，均位于周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为57；B原子的L层P轨道中有2个电子，C的原子核外有三个未成对电子，D与B原子的价电子数相同，E原子的K层电子数与最外层电子数之比为2：1，其d轨道处于全充满状态．
（1）B，D可分别与A形成只含一个中心原子的共价化合物X和Y，其中X的电子式为______；Y采取的杂化轨道类型为______；C与A形成的常见化合物的分子构型为______．
（2）B和D的最高价氧化物的晶体中熔点较高的是______（填化学式），其原因______．
（3）B与C比较电负性较大的是______（填元素符号），E²⁺的核外电子排布式为______．
（4）E²⁺与C的常见氢化物形成的配离子的离子反应方程式为______．
（5）铝单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示．若已知铝原子半径为d，N_A表示阿伏加德罗常数，摩尔质量为M，则该原子的配位数______，该晶体的密度可表示为______，据下图计算，Al原子采取的面心立方堆积的空间利用率为______．

答案

A、B、C、D、E五种元素，均位于周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为57；B原子的L层P轨道中有2个电子，其原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则B为碳元素；E原子的K层电子数与最外层电子数之比为2：1，其d轨道处于全充满状态，则E原子核外电子数=2+8+18+1=29，故E为Cu元素；D与B原子的价电子数相同，结合原子序数可知D为Si，C的原子核外有三个未成对电子，原子序数小于Si，则其外围电子排布为2s²2p³，故C为N元素，五元素核电荷数之和为57，故A的核电荷数=57-6-7-14-29=1，故A为H元素，
（1）C、Si可分别与H元素形成只含一个中心原子的共价化合物X和Y，则X为CH₄、Y为SiH₄，
CH₄分子中C原子与H原子之间形成1对共用电子对，其电子式为，；SiH₄中Si原子呈4个σ键、不含孤电子对，故Si原子采取sp³杂化；N与H形成的常见化合物为NH₃，分子构型为三角锥形，
故答案为：；sp³；三角锥形；
（2）B和D的最高价氧化物分别为CO₂、SiO₂，由于SiO₂是原子晶体而CO₂是分子晶体，故熔点较高，
故答案为：SiO₂；SiO₂是原子晶体而CO₂是分子晶体；
（3）同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，且N元素2p能级为半满稳定状态，故N元素第一电离能高于碳元素；Cu²⁺的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，
故答案为：N；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；
（4）Cu²⁺与C的常见氢化物NH₃形成的配离子的离子反应方程式为Cu²⁺+4NH₃═[Cu（NH₃）₄]²⁺，故答案为：Cu²⁺+4NH₃═[Cu（NH₃）₄]²⁺；
（5）由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，位于面心的原子与之相邻最近，1个顶点原子为12个面共用，故配位数为12；
铝原子半径为d，由图丙可知，正方形对角线长度为4d，立方体的棱长为

2

2

×4d=2

2

d，晶胞体积为（2

2

d ）³=16

2

d³ ，晶胞中含有原子数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，Al相对原子质量为M，故晶胞的质量=4×

M

NA

g，故晶体的密度=

4× M NA

16 2 d3

=

M

4 2 d3•NA

；
晶体为面心立方最密堆积，空间利用率为74%，
故答案为：12；

M

4 2 d3•NA

；74%．