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8.2011年3月11日日本发生了9.0级强地震.福岛第一核电站1号机组12日下午发生的氢气爆炸.随后在爆炸核电站周围检测到的放射性物质有碘131和铯137.碘131一旦被人体吸入,可能会引发甲状腺疾病.日本政府计划向核电站附近居民发放防止碘131辐射的药物碘片.
(1)Cs(铯)的最外层电子排布式为6s1,与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素A、B、C的电离能如下表:
元素代号ABC
第一电离能(kJ•mol-1520496419
那么三种元素A、B、C的元素符号分别为Li、Na、K,形成其单质晶体的化学键类型是金属键.
(2)F与I同主族,BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子,二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别是sp、sp3
(3)与碘同主族的氯具有较高的活泼性,能够形成大量的含氯化合物,如金属氯化物,非金属氯化物等.BCl3是一种非金属氯化物,该物质分子中B-Cl键的键角为120°.
(4)碘131是碘单质,其晶胞结构如下图所示,该晶胞中含有4个I2分子;KI的晶胞结构如下图乙所示,每个K+紧邻6个I-

分析 (1)由铯的最外层电子排布式为6s1,可知A、B、C为第ⅠA族,而ⅠA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K,又由提供的A、B的第一电离能的差值与B、C的第一电离能的差值相差不大可知,A、B、C不可能有H元素,而同主族元素随着电子层数的增加,第一电离能逐渐减小,故A、B、C分别为Li、Na、K.
(2)BeF2分子内中心原子为Be,其价电子数为2,F提供2个电子,根据Be原子的价层电子对数判断Be原子的杂化类型;根据H2O分子的中心原子为O的价电子数判断原子杂化类型;
(3)硼原子价电子数为3,Cl提供3个电子,据此判断硼原子的价层电子对数,因价层电子对中没有孤对电子,故BCl3为平面正三角形结构,分子中B-Cl键的键角为120°.
(4)由碘晶胞可知,I2在晶胞的8个顶点和6个面上,根据均摊法计算I2分子;根据NaCl晶胞结构判断K+紧邻的I-

解答 解:(1)由铯的最外层电子排布式为6s1,可知A、B、C为第ⅠA族,而ⅠA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K,又由提供的A、B的第一电离能的差值与B、C的第一电离能的差值相差不大可知,A、B、C不可能有H元素,而同主族元素随着电子层数的增加,第一电离能逐渐减小,故A、B、C分别为Li、Na、K;都是金属单质,微粒均以金属键结合,
故答案为:Li、Na、K;金属键;
(2)BeF2分子内中心原子为Be,其价电子数为2,F提供2个电子,所以Be原子的价层电子对数为$\frac{2+2}{2}$=2,Be原子的杂化类型为sp杂化;H2O分子的中心原子为O,其价电子数为6,H提供2个电子,所以O原子的价层电子对数为$\frac{6+2}{2}$=4,O原子杂化类型为sp3
故答案为:sp;sp3
(3)硼原子价电子数为3,Cl提供3个电子,硼原子的价层电子对数为$\frac{3+3}{2}$=3,因价层电子对中没有孤对电子,故BCl3为平面正三角形结构,分子中B-Cl键的键角为120°,
故答案为:120°;
(4)由碘晶胞可知,I2在晶胞的8个顶点和6个面上,故一个晶胞中含有I2分子数为$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4;KI晶胞与NaCl晶胞结构相似,每个K+紧邻6个I-
故答案为:4;6.

点评 本题综合考查物质结构与性质,涉及核外电子排布规律、电离能、杂化理论、分子结构、晶胞结构等,难度中等.

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