Question

已知A、B、C、D、E为元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。A是短周期中原子半径最大的元素，B元素3p能级半充满；C是所在周期电负性最大的元素；D是第四周期未成对电子最多的元素；E元素位于元素周期表的第11列。

试回答下列有关的问题：

（1）写出基态D原子的外围电子排布式：__________________，E元素位于元素周期表__________________。

（2）A、B、C三种元素的第一电离能最大的是_________（用元素符号表示）。这三种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是______________________________ (写化学式）。

（3）D可形成化合物[D(H₂O)₆](NO₃)₃ 。①[D(H₂O)₆](NO₃)₃中配位体的VSEPR模型名称是__________________。该化合物中阴离子的中心原子的轨道杂化类型为_________。

②1 个 [D(H₂O)₆]^3＋ 中含有的σ键数目为_________个。

（4）已知B、C两种元素形成的化合物通常有两种。这两种化合物中________（填化学式）为非极性分子，另一种化合物的电子式为_________。

（5）E^＋离子能与SCN^－离子形成ESCN沉淀。SCN^－离子对应的酸有硫氰酸（H―S―C≡N）和异硫氰酸（H―N=C=S），这两种酸沸点更高的是______________（填名称），原因是________________________。

（6）由A、C两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为A、C形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的截面图，晶胞中距离一个A^＋最近的A^＋有_______个，距离一个A^＋最近的C^－围成的图形是______________（写名称）。若晶体密度为ρ g·cm^－3，阿伏加德罗常数的值用N_A表示，则A^＋的半径为_________cm（用含N_A与ρ的式子表达）。

Answer

3d54s1 第四周期第IB族 Cl NaOH>H3PO4>HClO4 四面体形 sp2杂化 18 PCl5 异硫氰酸 分子间能形成氢键 12 正八面体

【解析】已知A、B、C、D、E为元素周期表中前四周期元素，且原子序数依次增大。A是短周期中原子半径最大的元素，A为Na元素，B元素3p能级半充满，B为P元素；C是所在周期电负性最大的元素，C为Cl元素；D是第四周期未成对电子最多的元素，价层电子排布式为3d54s1，D为Cr元素，E元素位于元素周期表的第11列，E为Cu元素。

（1）D为Cr元素，基态D原子的外围电子排布式为3d54s1，Cu元素位于元素周期表第四周期第IB族；（2）A、B、C三种元素中Cl的非金属性最强，最难失去电子，第一电离能最大的是Cl；这三种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液分别是氢氧化钠、磷酸、高氯酸，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是NaOH>H3PO4>HClO4；（3）D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3。①[D(H2O)6](NO3)3中配位体为H2O，H2O中O采用sp3杂化，VSEPR模型是四面体形，该化合物中阴离子为NO3-，其中N原子的价层电子对数为3+ (5+1-2×3)=3，采用sp2杂化；②1个[D(H2O)6]3＋中含有12个O-H共价键和6个配位键，σ键数目为18个；（3）已知B、C两种元素形成的化合物通常有三氯化磷和五氯化磷。三氯化磷为三角锥形结构，属于极性分子，五氯化磷是三角双锥结构，属于非极性分子，三氯化磷的电子式为；（4）SCN－离子对应的酸有硫氰酸(H－S－C≡N)和异硫氰酸(H－N=C=S)，这两种酸中异硫氰酸分子间能形成氢键，沸点较高；（5）由Na、Cl两元素形成的化合物为NaCl，以中间的黑色球为Na+离子研究，与之最近的Na+离子处于晶胞的棱上，共有12个，根据晶胞结构可知距离一个A＋最近的C－围成的图形是正八面体；晶胞中Na+离子数目=1+12×=4，Cl-离子数目=8×+6×=4，故晶胞质量=g，晶胞体积=cm3=cm3，令Cl-离子半径为r，则棱长为×4r=2r，故(2r)3=cm3，解得r=×cm。