Question

【题目】教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题：

(1)第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图1所示。则该元素对应的原子有___种不同运动状态的电子。

(2)如图2所示.每条折线表示周期表IVA–VIIA中的某一族元素氢化物的沸点变化。请解释AsH3比NH3沸点低的原因___。

(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该CO2晶体属于___晶体。

(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有__种。BCl3中B原子的杂化方式为___。

(5)Fe的一种晶体如甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到的A-D图示中正确的是__(填字母标号)。

铁原子的配位数是___，假设铁原子的半径是rcm，该晶体的密度是ρg/cm3，则铁的相对原子质量为___(设阿伏加德罗常数的值为NA)。

Answer 1

【答案】12 NH3存在分子间氢键 原子 3 sp2杂化 A 8

【解析】

(1)根据电离能产生的突变得到最外层电子数，得到元素名称；

(2)根据晶体类型和晶体中粒子间作用力分析；

(3)根据晶胞特点分析；

(4)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族最外能层的s能级全满，处于稳定状态，第ⅤA族最外能层的p能级半充满，较稳定；根据杂化轨道理论求杂化类型；

(5)相对原子质量的计算利用密度公式进行。

(1)第三周期的某主族元素，根据第一至第五电离能数据，可知，该原子第二和第三电离能变化较大，产生了突变，则该原子最外层有2个电子，为镁元素，其核外有12个电子，每个电子的运动状态都不同，则有12种不同运动状态的电子；

(2) NH3分子间能形成氢键，而AsH3分子间无氢键，所以AsH3比NH3沸点低；

(3) 由CO2在高温高压下所形成的晶体的晶胞图可知，在晶胞中原子之间通过共价键结合形成空间网状结构的晶体，属于原子晶体；

(4)同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族最外能层的s能级全满，处于稳定状态，第ⅤA族最外能层的p能级半充满，较稳定，故第三周期元素的第一电离能由大到小的顺序为Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar，所以第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有3种；BCl3中B原子无孤电子对，成键电子对数为3，B的杂化方式为sp2杂化；

(5) 图甲中Fe位于顶点和体心，乙由8个甲组成，按虚线方向切乙形成的截面边长不等，排除B、D，由于每个小立方体的体心有一个铁原子，故A正确；由图甲可以看出，位于体心的铁原子周围距离最近的铁原子有8个，所以铁原子的配位数是8；

因为铁原子的半径是r cm，根据铁晶胞的结构可知，晶胞的边长为，在每个晶胞中含有铁原子的数目为1+8×=2，设铁原子相对原子质量为M，根据密度=质量除以体积，可得ρ=，所以M=。