Question

【题目】《石雅》云：“青金石色相如天，或复金屑散乱，光辉灿烂，若众星丽于天也。”天为上，所以中国古代通常称青金石为帝王石，明淸尤重。青金石是指碱性铝硅酸盐矿物，其中含钠、铝、硅、硫、氯、氧等元素。

（1）铝元素基态原子的外围电子轨道表示式为_____________，基态硅原子核外电子占有的原子轨道数为_____________个，氧、硫、氯的第一电离能由大到小顺序为________________。

（2）SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是_____________，该分子空间构型为__________。

（3）第四周期中，与氯原子未成对电子数相同的金属元素有_______种。

（4）晶体硅的结构与金刚石非常相似。金刚石、晶体硅和金刚砂（碳化硅）的熔点由高到低的顺序为____________（填化学式）。

（5）下表是一组物质的沸点数据：

有机物	甲醇（CH3OH）	丙烯（CH3CH=CH2）	一氟甲烷（CH3F）
相对分子质量	32	42	34
沸点/℃	64.7	-47.7	-78.2

若只考虑相对分子质量，甲醇沸点应低于-78.2℃，甲醇沸点高的原因是________。

丙烯中含有的α键与π键个数之比为______________。

（6）铝单质为面心立方晶体，其晶胞结构如图，晶胞参数qcm，铝的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为r pm，阿伏伽德罗常数的值为NA，该晶体的空间利用率为_______________（只要求列算式，不必计算出数值）。

Answer 1

【答案】 8 O> Cl > S sp3 V形 4 C>SiC>Si 甲醇分子间存在氢键 8∶1

【解析】（1）铝元素的质子数是13，基态原子的外围电子轨道表示式为。基态硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，占有的原子轨道数为8个。非金属性越强，第一电离能越大，则氧、硫、氯的第一电离能由大到小顺序为O> Cl > S。（2）SCl2分子中的中心原子S原子的价层电子对数＝，所以杂化轨道类型是sp3，该分子空间构型为V形。（3）氯原子未成对电子数是1个，则第四周期中，与氯原子未成对电子数相同的金属元素有K、Sc、Cu、Ga，共计4种。（4）金刚石、晶体硅和金刚砂（碳化硅）均是原子晶体，原子半径是C＜Si，则熔点由高到低的顺序为C>SiC>Si。（5）由于甲醇分子间存在氢键，从而导致甲醇沸点高。单键都是α键，双键中含有1个α键和1个π键，因此丙烯中含有的α键与π键个数之比为8∶1。（6）铝单质为面心立方晶体，晶胞中铝原子的个数是8×1/8+6×1/2＝4。晶胞参数qcm，铝的原子半径为r pm，则该晶体的空间利用率为。