Question

1．如表是元素周期表的一部分，回答下列问题（答题时用具体元素符号表示）．

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

（1）①、③形成的6原子气态化合物中含5个σ键，1个π键．
（2）元素⑨的原子核外次外层电子数为14个．焊接钢轨时，常利用元素⑨的氧化物与⑦的单质在高温下发生反应，写出其中一种反应的化学方程式2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe．
（3）④、⑤两元素原子第一电离能较大的是N，两元素以质量比7：12组成的化合物A是一种高效火箭推进剂，相对分子质量为152，A的分子式为N₄O₆．
（4）⑥和⑧可形成某离子化合物，图1所示结构不能（选填“能”或“不能”）表示该离子化合物的晶胞；图1所示结构中，X离子的堆积方式为ABCABC…（选填“ABAB…”或“ABCABC…”）．
（5）元素⑩单质的晶胞如图2所示，该晶胞中金属原子的配位数为12，每个晶胞“实际”拥有的原子数是4．

Answer 1

分析 根据元素在周期表中的位置可知：①为H，②为Mg，③为C，④为N，⑤为O，⑥为Na，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Fe，⑩为Cu，
（1）H、C形成的6原子气态化合物为C₂H₄；
（2）元素⑨为Fe，其各层的电子数为2、8、14、2，Al与Fe₂O₃在高温下反应生成Fe和氧化铝；
（3）N元素2p能级是半满稳定状态，不易失电子；设A的化学式为NxOy，N、O的质量比为7：12，结合相对分子质量确定化学式；
（4）⑥为Na，⑧为Cl，可形成某离子化合物NaCl，Cl^-处于面心和顶点，Na⁺处于棱上；X处于面心和顶点，属于ABCABC的堆积方式；
（5）图2属于面心立方最密堆积，根据均摊法结合原子所处的位置计算原子数．

解答 解：根据元素在周期表中的位置可知：①为H，②为Mg，③为C，④为N，⑤为O，⑥为Na，⑦为Al，⑧为Cl，⑨为Fe，⑩为Cu，
（1）H、C形成的6原子气态化合物为C₂H₄，其分子中含有4个C-H和1个C=C，则含 5个σ键，1个π键；
故答案为：5；1；
（2）元素⑨为Fe，其各层的电子数为2、8、14、2，则Fe的次外层含有14个电子；Al与Fe₂O₃在高温下反应生成Fe和氧化铝，其反应的方程式为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
故答案为：14；2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al₂O₃+2Fe；
（3）N元素2p能级是半满稳定状态，能量较低，不易失电子，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O；
设A的化学式为NxOy，N、O的质量比为7：12，则$\frac{14x}{16y}$=$\frac{7}{12}$，所以$\frac{x}{y}$=$\frac{2}{3}$，已知相对分子质量为152，所以A的化学式为N₄O₆；
故答案为：N；N₄O₆；
（4）⑥为Na，⑧为Cl，可形成某离子化合物NaCl，Cl^-处于面心和顶点，Na⁺处于棱上，则图1中部分棱上没有离子，所以不能代表NaCl的晶胞结构；X处于面心和顶点，属于ABCABC的堆积方式；
故答案为：不能；ABCABC；
（5）图2属于面心立方最密堆积，该晶胞中金属原子的配位数为12；晶胞中原子处于顶点和面心上，则每个晶胞“实际”拥有的原子数是6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4；
故答案为：12；4．

点评 本题考查了元素周期表、电子排布规律、配位数的判断、晶胞结构图的分析和判断等，题目难度中等，注意把握晶胞中该原子的配位数计算方法，熟悉常见的晶体堆积方式．