已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是

Question

已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关的问题：
（1）写出F元素的电子排布式_______。
（2）已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为______。
（3）已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE ₃ 、CE ₅ 两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子空间构型是______。
（4）B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是______ (写元素符号）。四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）。
（5）由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都有球型对称结构，它们都可以看作刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：

晶胞中距离一个Na ⁺ 最近的Na ⁺ 有____________个。若晶体密度为ρ g·cm ^-3 ，阿伏加德罗常的值用N _A 表示，则Cl ^－ 的离子半径_____cm(用含N _A 与ρ式子表达)。

Answer 1

（1）[Ar]3d ⁵ 4s ¹
（2）sp ³
（3）三角锥形
（4）Cl＞ P＞ S＞Na     NaOH ＞ H ₃ PO ₄ ＞HClO ₄ ＞H ₂ SO ₄
（5）12   

试题解析：A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等，则基态A原子的核外电子排布为1s ² 2s ² 2p ⁴ ，A为O；B是短周期中原子半径最大的元素，则B为Na；C元素3p能级半充满，则基态C原子的核外电子排布为1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ³ ，C为P；F在第四周期，且F的原子序数大于E，E又是所在周期电负性最大的元素，则E在第三周期，E为Cl；D的原子序数大于C且小于E，则D为S；F是第四周期未成对电子最多的元素，则基态F原子的核外电子排布为1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ⁵ 4s ¹ ，则F为Cr。
（1）基态F原子的核外电子排布为1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 3d ⁵ 4s ¹ ，或[Ar]3d ⁵ 4s ¹ 。
（2）A的一种氢化物含有4个原子，该氢化物为H ₂ O ₂ ， O最外层共有4对电子，在空间有4个伸展方向，故轨道杂化类型为sp ³ 。
（3）P、Cl形成PCl ₃ 、PCl ₅ 两种化合物，其中PCl ₃ 是极性分子，中心原子P的最外层5个电子，有3个分别与3个Cl形成共用电子对，还剩余一个孤电子对，因此P的杂化方式为sp ³ ，而PCl ₃ 的分子构型与NH ₃ 相似，是三角锥型。
（4）同一周期元素，第一电离能自左向右有增大的趋势，但因P的3p轨道处于半充满状态，比较稳定，因此第一电离能P＞S。相同浓度的四种溶液，硫酸是二元强酸，溶液中c(H ⁺ )最大，故pH最小，H ₃ PO ₄ 是中强酸，不能完全电离出H ⁺ ，酸性比HClO ₄ 弱，因此pH大于HClO ₄ 。
（5）在NaCl晶胞中，距离一个Na ⁺ 最近的Na ⁺ 有12个，分别在x、y、z三个方向平面的四个顶点。
每个NaCl晶胞中含有4个NaCl，设晶胞的棱长为a cm，则有 ，a= 。Cl ^- 的半径大于Na ⁺ 的半径，根据晶胞截面图，可知晶胞截面的对角线长为Cl ^- 半径的4倍，面对角线长为 ，故Cl ^- 的半径为 。