Question

【化學(xué)—選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）

已知A、B、C、D四種短周期元素，它們的核電荷數(shù)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(gè)未成對(duì)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(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)原子除最外能層只有

1個(gè)電子外，其余各能層均為全充滿(mǎn)。根據(jù)以上信息填空：

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

（2）E2＋離子的價(jià)層電子排布圖是 ，F(xiàn)原子的電子排布式是 。

（3）A元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)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(jié)構(gòu)相似，DAB－的電子式為 。

（5）配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，其內(nèi)界由中心離子E3＋與配位體AB－構(gòu)成，配位數(shù)為6，甲的水溶液可以用于實(shí)驗(yàn)室中E2＋離子的定性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)E2＋離子的離子方程為 。

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

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(shù)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(gè)未成對(duì)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(xiàn)原子除最外能層只有1個(gè)電子外，其余各能層均為全充滿(mǎn)，這說(shuō)明F是銅元素。E原子的基態(tài)電子排布中有4個(gè)未成對(duì)電子，則E的3d能級(jí)上含有6個(gè)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(jù)的最高能層符號(hào)M層，該能層含有s、p、d三個(gè)能級(jí)，則具有的原子軌道數(shù)為1＋3＋5＝9個(gè)。

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

（3）A元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是碳酸，分子中碳元素價(jià)層電子對(duì)數(shù)是3個(gè)，且不存在孤對(duì)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(duì)孤對(duì)電子，則價(jià)層電子對(duì)數(shù)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(jié)構(gòu)相似，則根據(jù)CO2的電子式可推知DAB－的電子式為。

（5）配合物甲的焰色反應(yīng)呈紫色，說(shuō)明含有鉀元素。其內(nèi)界由中心離子Fe3＋與配位體CN－構(gòu)成，配位數(shù)為6，則甲的化學(xué)式為K3[Fe(CN)6]。甲的水溶液可以用于實(shí)驗(yàn)室中亞鐵離子的定性檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則檢驗(yàn)Fe2＋離子的離子方程為3Fe2++2[Fe(CN)6]3-＝Fe3[Fe(CN)6]2↓。

（6）故警報(bào)結(jié)構(gòu)可知，銅原子的個(gè)數(shù)是8×1/8＋4×1/2＋1＝4，鐵原子數(shù)是6×1/2＋4×1/4＝4，硫原子全部位于晶胞中共計(jì)是8個(gè)，則其化學(xué)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(diǎn)：考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊的分析與應(yīng)用