Question

【題目】已知A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36號元素，它們的原子序數依次增大。A的質子數、電子層數、最外層電子數均相等，B元素基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數相同，D的基態原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，E4+與氬原子的核外電子排布相同，F是第四周期d區原子序數最大的元素。請回答下列問題：

（1）寫出E的價層電子排布式_____________________。

（2）A、B、C、D電負性由大到小的順序為__________(填元素符號)。

(3)F(BD)4為無色揮發性劇毒液體，熔點-25℃ ，沸點43℃。不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯等有機溶劑，呈四面體構型，該晶體的類型為 ___ ，F與BD之間的作用力為 ______ 。

（4）開發新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向。

①由A、B、E三種元素構成某種新型儲氫材料的理論結構模型如下圖1所示，圖中虛線框內B原子的雜化軌道類型有 ______ 種。

②分子X可以通過氫鍵形成“籠狀結構”而成為潛在的儲氫材料。X一定不是 _________ (填標號)。

A. H2O B. CH4 C. HF D. CO(NH2)2

③ F元素與鑭( La)元素的合金可做儲氫材料，該晶體的晶胞如上圖2所示，在晶胞中心有一個F原子，其他F原子都在晶胞面上，則該晶體的化學式為____ ；已知其摩爾質量為M g．mol-1 ，晶胞參數為a pm ，用NA表示阿伏加德羅常數，則該晶胞的密度為___________ g．cm-3。

Answer 1

【答案】

（1）3d24s2

（2）O>N>C>H

（3）分子晶體；配位鍵

（4）①3種；BC；②LaNi5；×1030。

【解析】

試題分析：A、B、C、D、E、F是元素周期表中前36號元素，它們的原子序數依次增大。A的質子數、電子層數、最外層電子數均相等，則A為H元素；B元素基態原子中電子占據三種能量不同的原子軌道且每種軌道中的電子總數相同，電子排布為1s22s22p2，則B為C元素；D的基態原子核外成對電子數是成單電子數的3倍，則D為O元素，故C為N元素；E4+與氬原子的核外電子排布相同，則E為Ti元素；F是第四周期d區原子序數最大的元素，則F為Ni元素。

（1）E為22號元素Ti，其價層電子排布式為3d24s2，故答案為：3d24s2；

（2）同周期元素從左到右電負性逐漸增大，電負性由大到小的順序為O＞N＞C＞H，故答案為：O＞N＞C＞H；

（3）Ni(CO)4熔沸點較低，為分子晶體；Ni為過渡元素容易提供空軌道，而CO提供孤對電子，二者形成配位鍵，故答案為：分子晶體；配位鍵；

（4）①圖中虛線框內碳原子之間的化學鍵有C-C、C=C、C≡C，其雜化類型分別為sp3雜化、sp2雜化、sp雜化，所以雜化軌道類型有3種，故答案為：3種；

②CH4分子間沒有氫鍵不能形成“籠狀結構”，每個HF只能形成2個氫鍵，所以HF分子間只能形成鏈狀結構，故答案為：BC；

③該合金的晶胞如圖所示，晶胞中心有一個鎳原子，其他8個鎳原子都在晶胞面上，鑭原子都在晶胞頂點，所以晶胞實際含有的鎳原子為1+8×=5，晶胞實際含有的鑭原子為8×=1，所以晶體的化學式LaNi5，晶胞的密度ρ===×1030，故答案為：LaNi5；×1030。