题目内容
下表标出的是元素周期表的一部分元素，用化学符号回答下列问题：
（1）B、G、E、Z元素的电负性由大到小的顺序是 ．
（2）第一电离能介于A、C之间的第二周期元素有 种．AZ3和CZ3中心原子的杂化方式分别为 和 ．现已合成了含A和C两种元素的功能材料，图1为其晶胞结构示意图．根据每个晶胞中含有原子的个数比确定 该材料的化学式为 ，1mol该物质中含有的共价键为 mol；该物质中含有配位键，形成配位键的电子由 原子提供．
（3）下列晶体结构示意图2中（●代表阳离子，○代表阴离子），能表示FZ晶体的结构是 （选填右边两图的字母编号a或b），如其
晶胞的边长为a cm，则其密度可以表示为 ．在IE2的晶胞中，阳离子的配位数是 ．
（4）M是常见的金属，M原子的价层电子排布图： ．M原子在三维空间以面心立方最密堆积的方式形成晶体，晶体中M原子的空间利用率是 ；MZ2溶于水时，稀溶液显蓝色，浓溶液显绿色．其显蓝色时是由于形成另一种四配位二价阳离子〔M（H2O）4〕2+，其显绿色时则是形成四配位二价阴离子，该离子的化学式为 ．
（5）X、Y为同一主族的短周期金属元素．依据下表逐级电离能数据，判断X位于周期表中的 区，X、Y哪种金属更容易与水或者酸置换出H2？ ．
（1）B、G、E、Z元素的电负性由大到小的顺序是
（2）第一电离能介于A、C之间的第二周期元素有
（3）下列晶体结构示意图2中（●代表阳离子，○代表阴离子），能表示FZ晶体的结构是
| 1 |
| 8 |
（4）M是常见的金属，M原子的价层电子排布图：
（5）X、Y为同一主族的短周期金属元素．依据下表逐级电离能数据，判断X位于周期表中的
| 电离能/kJ?mol-1 | I1 | I2 | I3 | I4 |
| X | 932 | 1 821 | 15 390 | 21 771 |
| Y | 738 | 1 451 | 7 733 | 10 540 |
考点：晶胞的计算,元素周期律和元素周期表的综合应用
专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析：由元素在周期表中位置，可知A为硼、B为碳、C为氮、D为氧、E为氟、F为Na、G为Si、Z为Cl、I为Ca、M为Cu．
（1）非金属性越强，电负性越大；
（2）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，原子各轨道处于半满、全面、全空时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；
计算BCl3和NCl3中B、N原子价层电子对数，确定其杂化方式；
根据均摊法计算晶胞中B、N原子数目，确定原子数目之比与化学式，由晶胞图可知，每个B原子与周围4个N原子形成4个B-N键；N原子有孤电子对，提供电子形成配位键；
（3）NaCl晶体中离子配位数为6，为图2中的a图，利用均摊法计算晶胞的质量，
晶胞的边长为a cm，则晶胞棱长为2a cm，晶胞体积为（2a cm）3=8a3 cm3，再根据ρ=
计算晶胞密度；
在CaF2的晶胞中，每个钙离子周围有8个氟离子；
（4）Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，据此画出价层电子排布图；
Cu原子在三维空间以面心立方最密堆积的方式形成晶体，令Cu原子半径为r，根据均摊法计算晶胞中Cu原子数目，进而计算Cu原子总体积，每一个面中面心Cu原子与顶点原子相邻，故晶胞棱长=
×4r=2
r，进而计算晶胞体积，空间利用率=
×100%；
CuCl2溶于水时，稀溶液显蓝色，浓溶液显绿色．其显蓝色时是由于形成另一种四配位二价阳离子〔Cu（H2O）4〕2+，其显绿色时则是形成四配位二价阴离子，应是Cu2+离子与Cl-离子形成的配离子；
（5）由表中数据可知，X、Y元素的第三电离能都剧增，故表现+2价，为第ⅡA族元素，Y的第一电离能比X的小，故X为Be元素，Y为Mg元素．
（1）非金属性越强，电负性越大；
（2）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，原子各轨道处于半满、全面、全空时，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素；
计算BCl3和NCl3中B、N原子价层电子对数，确定其杂化方式；
根据均摊法计算晶胞中B、N原子数目，确定原子数目之比与化学式，由晶胞图可知，每个B原子与周围4个N原子形成4个B-N键；N原子有孤电子对，提供电子形成配位键；
（3）NaCl晶体中离子配位数为6，为图2中的a图，利用均摊法计算晶胞的质量，
| 1 |
| 8 |
| m |
| V |
在CaF2的晶胞中，每个钙离子周围有8个氟离子；
（4）Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，据此画出价层电子排布图；
Cu原子在三维空间以面心立方最密堆积的方式形成晶体，令Cu原子半径为r，根据均摊法计算晶胞中Cu原子数目，进而计算Cu原子总体积，每一个面中面心Cu原子与顶点原子相邻，故晶胞棱长=
| ||
| 2 |
| 2 |
| Cu原子总体积 |
| 晶胞体积 |
CuCl2溶于水时，稀溶液显蓝色，浓溶液显绿色．其显蓝色时是由于形成另一种四配位二价阳离子〔Cu（H2O）4〕2+，其显绿色时则是形成四配位二价阴离子，应是Cu2+离子与Cl-离子形成的配离子；
（5）由表中数据可知，X、Y元素的第三电离能都剧增，故表现+2价，为第ⅡA族元素，Y的第一电离能比X的小，故X为Be元素，Y为Mg元素．
解答：
解：由元素在周期表中位置，可知A为硼、B为碳、C为氮、D为氧、E为氟、F为Na、G为Si、Z为Cl、I为Ca、M为Cu．
（1）非金属性F＞Cl＞C＞Si，非金属性越强，电负性越大，故电负性：F＞Cl＞C＞Si，故答案为：F＞Cl＞C＞Si；
（2）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故上述元素中，第一电离能：F＞N＞O＞C＞B，介于B与N元素之间的有2种；
BCl3中B原子价层电子对数=3+
=3，B原子原子采取sp2杂化方式，NCl3中N原子价层电子对数=3+
=4，N原子原子采取sp3杂化方式；
由原子半径可知，大球为B原子，小球为N原子，晶胞中B原子数目=1+8×
=2、N原子数目=1+4×
=2，晶胞中B、N原子数目之比为1：1，化学式为BN，由晶胞图可知，每个B原子与周围4个N原子形成4个B-N键，1mol该物质中含有的共价键为4mol；N原子有孤电子对，提供电子形成配位键，
故答案为：2；sp2；sp3；1：1；BN；4；N；
（3）NaCl晶体中离子配位数为6，为图2中的a图，晶胞中钠离子数目=氯离子数目=1+12×
=4，晶胞质量=
，
晶胞的边长为a cm，则晶胞棱长为2a cm，晶胞体积为（2a cm）3=8a3 cm3，故晶胞密度=
=
g/cm3；
在CaF2的晶胞中，每个钙离子周围有8个氟离子，配位数为8；
故答案为：a；
g/cm3；8；
（4）Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为
；
Cu原子在三维空间以面心立方最密堆积的方式形成晶体，晶胞中Cu原子数目=8×
+6×
=4，令Cu原子半径为r，Cu原子总体积=4×
×3.14×r3，每一个面中面心Cu原子与顶点原子相邻，故晶胞棱长=
×4r=2
r，晶胞体积=（2
r）3=16
r3，空间利用率=
×100%=74%；
CuCl2溶于水时，稀溶液显蓝色，浓溶液显绿色．其显蓝色时是由于形成另一种四配位二价阳离子〔Cu（H2O）4〕2+，其显绿色时则是形成四配位二价阴离子，应是Cu2+离子与Cl-离子形成的配离子，该配离子为：[CuCl4]2-，
故答案为：；74%；[CuCl4]2-；
（5）由表中数据可知，X、Y元素的第三电离能都剧增，故表现+2价，为第ⅡA族元素，Y的第一电离能比X的小，故X为Be元素，Y为Mg元素，均位于s区，金属性Mg＞Be，故Mg更容易与水或者酸置换出H2，
故答案为：s；Mg．
（1）非金属性F＞Cl＞C＞Si，非金属性越强，电负性越大，故电负性：F＞Cl＞C＞Si，故答案为：F＞Cl＞C＞Si；
（2）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，N原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故上述元素中，第一电离能：F＞N＞O＞C＞B，介于B与N元素之间的有2种；
BCl3中B原子价层电子对数=3+
| 3-1×3 |
| 2 |
| 5-1×3 |
| 2 |
由原子半径可知，大球为B原子，小球为N原子，晶胞中B原子数目=1+8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 4 |
故答案为：2；sp2；sp3；1：1；BN；4；N；
（3）NaCl晶体中离子配位数为6，为图2中的a图，晶胞中钠离子数目=氯离子数目=1+12×
| 1 |
| 4 |
| 4×58.5g |
| NA |
| 1 |
| 8 |
| ||
| 8a3cm3 |
| 117 |
| NAa3 |
在CaF2的晶胞中，每个钙离子周围有8个氟离子，配位数为8；
故答案为：a；
| 117 |
| NAa3 |
（4）Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为
；Cu原子在三维空间以面心立方最密堆积的方式形成晶体，晶胞中Cu原子数目=8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
| 4 |
| 3 |
| ||
| 2 |
| 2 |
| 2 |
| 2 |
4×
| ||
16
|
CuCl2溶于水时，稀溶液显蓝色，浓溶液显绿色．其显蓝色时是由于形成另一种四配位二价阳离子〔Cu（H2O）4〕2+，其显绿色时则是形成四配位二价阴离子，应是Cu2+离子与Cl-离子形成的配离子，该配离子为：[CuCl4]2-，
故答案为：
；74%；[CuCl4]2-；（5）由表中数据可知，X、Y元素的第三电离能都剧增，故表现+2价，为第ⅡA族元素，Y的第一电离能比X的小，故X为Be元素，Y为Mg元素，均位于s区，金属性Mg＞Be，故Mg更容易与水或者酸置换出H2，
故答案为：s；Mg．
点评：本题是对物质结构的考查，涉及元素周期表、电负性、电离能、杂化轨道、核外电子排布、晶胞计算、配合物等，比较全面考查物质结构主干知识，需要学生具备扎实的基础，晶胞计算为易错点，注意掌握同周期中第一电离能异常原因以及电离能与化合价关系，难度较大．
练习册系列答案
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