Question

【题目】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)请写出元素o的基态原子电子排布式__________________________________。

(2)d的氢化物的分子构型为____________，中心原子的杂化形式为________；k在空气中燃烧产物的分子构型为________，中心原子的杂化形式为________，该分子是________(填“极性”或“非极性”)分子。

(3)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图，其中序号“8”代表________(填元素符号)；其中电负性最大的是________(填图中的序号)。

(4)由j原子跟c原子以1∶1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是________，试从结构角度加以解释______________。

(5)i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。

甲 乙 丙

若已知i的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，请回答：

①晶胞中i原子的配位数为________，一个晶胞中i原子的数目为________。

②该晶体的密度为________(用字母表示)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2 三角锥形 sp3 角形(或V形) sp2 极性 Si 2 SiC(或jc，或前者) 因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C—Si键键长比晶体Si中Si—Si键长短，键能大，因而熔沸点高 12 4

【解析】

根据元素在周期表中的位置知，a到o分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Fe元素；

(1)o是26号Fe元素，根据构造原理可得基态Fe原子的核外电子排布式；

(2)d是N元素，它的氢化物是NH3，根据价层电子对数判断中心原子的杂化方式及其空间构型；k是S元素，在空气中燃烧产物是SO2，用价层电子对数判断空间构型及中心原子的杂化形式，并根据分子是否对称判断是否为非极性分子；

(3)第三周期中晶体硅为原子晶体，单质的熔点最高；同周期自左而右元素电负性增大，故Cl元素电负性最大，氯气、氩气为气体，氯气相对分子质量更多，分子间作用力更大，故氯气的熔点高于氩气的；

(4)Si、C按1:1形成的化合物SiC属于原子晶体，通过比较键长判断晶体的熔点的高低；

(5)i是Al，晶体结构为面心立方结构，根据原子的相对位置，用均摊方法计算Al原子的配位数及晶胞中含有的原子个数，根据晶体密度公式计算其密度大小。

根据元素在周期表中的位置知，a到p分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Fe元素。

(1) o是26号Fe元素，根据构造原理可得基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；

(2)d是N元素，它的氢化物是NH3，中心原子N原子的价层电子对数为3+=4，中心N原子的杂化形式是sp3杂化，含有1对孤电子对，因此NH3空间构型是三角锥形；

k是S元素，S元素的单质在空气中充分燃烧产物是SO2，中心S原子价层电子对数为2+3，所以S原子杂化方式为sp2杂化，由于在S原子上有电子对，所以SO2分子的空间构型为V形(或角形)，由于整个分子的空间排列不对称，正负电荷的重心不重合，因此SO2分子为极性分子；

(3)第三周期中晶体硅为原子晶体，单质的熔点最高，序号“8”代表Si，同周期自左而右元素电负性增大，故Cl元素电负性最大，氯气、氩气为气体，氯气相对分子质量更大，分子间作用力更强，故氯气的熔点高于氩气的，故电负性最大为2；

(4)由Si原子跟C原子以1：1相互交替结合而形成的晶体为SiC，SiC晶型与晶体硅相同，均属于原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C-Si键键长比晶体Si中Si-Si键长短，键能大，断裂更难，因而熔沸点高；

(5)①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××8=12，由图2可知占据顶点和面心，则个数为8×+6×=4；

②i的原子半径为d，假设晶胞参数为a，则a=4d，所以晶胞参数a=d，一个晶胞中含有4个Al原子，Al的相对原子质量为M其质量为m=，则晶的密度。