Question

前四周期的A、B、C、D四种元素在周期表中均与元素X紧密相邻．已知元素X最高价氧化物的化学式为X₂O₅，B、D同主族且B元素的原子半径是同族元素中最小的，C的最高价氧化物对应的水化物是强酸．

（1）D元素基态原子的价电子排布式为______．

（2）B、X、D氢化物的沸点由高到低的顺序为______（用相应的化学式作答）．

（3）E元素是A元素所在周期中电负性最大的，则EO₃^-的立体构型为______．

（4）F元素基态原子M层上有5对成对电子，F元素的名称为______．F形成的单质有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶胞（如图所示）中F原子的配位数之比为______，δ、γ、α三种晶胞的密度之比为______．

Answer

4s24p3 NH3＞AsH3＞PH3 三角锥形 铁 4：6：3 34:37:26

【解析】试题分析：元素X最高价氧化物的化学式为X2O5，则X为第ⅤA族元素，前四周期的A、B、C、D均与元素X紧密相邻，即位于X的四周，则A、B、C、D位于元素周期表的第二、三、四周期，X为磷元素，B、D同主族且B元素的原子半径是同族元素中最小的，B、X、D同主族，则B为氮元素，D为砷元素，C的最高价氧化物对应的水化物是强酸，C为硫元素，A为硅元素；E元素是A元素所在周期中电负性最大的，E是Cl元素；F元素基态原子M层上有5对成对电子，则F的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以F为铁元素，据此答题。

解析：（1）砷元素D是砷元素，原子序数为33，基态原子的价电子排布式为4s24p3；

（2）B、X、D氢化物分别为NH3、PH3、AsH3，因为氨分子之间有氢键的存在，所以氨的沸点较大，则AsH3的相对分子质量大于PH3，所以沸点也高于PH3，所以它们的沸点由高到低的顺序为NH3＞AsH3＞PH3．

（3）EO3-为ClO3-，它们的中心原子氯原子的价层电子对数均为 ，所以氯原子都是sp3杂化，则EO3-的立体构型为三角锥形．

（4）F元素的名称为铁；δ晶胞中，以顶点Fe原子研究，与之最近的Fe原子处于晶胞的体心，补全晶胞可知配位数为8，γ晶胞中，以顶点Fe原子研究，与之最近的Fe原子处于面心上，补全晶胞可知，有3层，每层有4个，故Fe原子的配位数为4×3=12．α晶胞中，以顶点Fe原子研究，与之最近的Fe原子处于所在棱的顶点上，补全晶胞可知配位数为6，所以δ、γ、α三种晶胞中Fe原子的配位数之比为4：6：3；设铁原子的直径为a，根据晶胞结构图可知，δ晶胞的边长为 ；

、γ晶胞的边长为、α晶胞的边长为a，

1个δ晶胞含有铁原子数 、γ晶胞含有铁原子数 、α晶胞含有铁原子数 ，三种晶胞的密度之比为 ：： =34:37:26。

点睛：同周期元素从左到右电负性依次增大，第三周期元素中氯元素电负性最大。