Question

17．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素．

试回答下列问题：
（1）B、D、F、G的第一电离能由小到大的顺序为Na＜Al＜Si＜N（用元素符号表示）．
（2）请写出元素H的基态原子电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²．
（3）A的最简单氢化物分子里中心原子采取sp³形式杂化，A的最高价氧化物分子的空间构型是直线形．
（4）D的氯化物的熔点比G的氯化物的熔点高（填“高”或“低”），理由是NaCl是离子晶体，SiCl₄是分子晶体．
（5）元素C与元素G形成的晶体所属的晶体类型为原子晶体晶体，在该晶体中原子间形成的共价键属于A（从下列选项中选出正确类型）．
A．σ键　　B．π键　　C．既有σ键，又有π键
（6）F单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示．晶胞中F原子的配位数为12，一个晶胞中F原子的数目为4．

Answer 1

分析 由元素在周期表中的位置可知，A为C元素，B为N元素，C为O元素，D为Na元素，E为Mg元素，F为Al元素，G为Si元素，H为Mn元素；
（1）同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，ⅤA族np能级容纳3的电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，同主族自上而下电离能降低；
（2）Mn的核外有25个电子，根据电子排布规律书写；
（3）根据中心原子C原子价层电子对数、孤电子对数，确定杂化方式，A的最高价氧化物分子为二氧化碳，属于直线形分子；
（4）D的氯化物为NaCl，是离子晶体，G的氯化物为SiCl₄，是分子晶体，据此判断；
（5）元素C与元素G形成的化合物为二氧化硅，根据晶体中的构成微粒判断；二氧化硅中只存在共价单键；
（6）根据图甲可知，该类型为面心立方最密堆积，配位数=3×$\frac{1}{2}$×8=12．

解答 解：由元素在周期表中的位置可知，A为C元素，B为N元素，C为O元素，D为Na元素，E为Mg元素，F为Al元素，G为Si元素，H为Mn元素；
（1）同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，ⅤA族np能级容纳3的电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，同主族自上而下电离能降低，则N、Na、Al、Si的第一电离能由小到大的顺序为Na＜Al＜Si＜N；
故答案为：Na＜Al＜Si＜N；
（2）Mn的核外有25个电子，其电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；
（3）A的最简单氢化物分子为CH₄，中心原子C原子价层电子对数为4，没有孤电子对，其杂化方式为sp³，A的最高价氧化物分子为二氧化碳，属于直线形分子；
故答案为：sp³；直线形；
（4）D的氯化物为NaCl，是离子晶体，G的氯化物为SiCl₄，是分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，所以NaCl的熔点高于SiCl₄，
故答案为：高；NaCl是离子晶体，SiCl₄是分子晶体；
（5）元素C与元素G形成的化合物为二氧化硅，二氧化硅晶体是有氧原子和硅原子形成的空间网状结构的晶体属于原子晶体；二氧化硅中只存在于共价单键，属于σ键；
故答案为：原子晶体；A；
（6）根据图片知，Al单质为面心立方最密堆积，Al原子配位数配位数=3×$\frac{1}{2}$×8=12，由图2可知占据顶点和面心，则个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，
故答案为：12；4．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及元素周期表、核外电子排布、杂化轨道、分子结构、电负性、晶体类型、氢化物稳定性比较等，难度中等，注意把握元素在周期表中的位置、元素的性质等，侧重于元素周期表和周期律知识的综合应用的考查．