题目内容
稀土元素是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17 种元素．稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源．
（1）钪（Sc）为21号元素，其基态原子M能层电子数为 ．镝（Dy）的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2，一个基态镝原子所含的未成对电子数为 ．
（2）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价．请根据下表中的电离能数据判断表中最有可能有+4价的元素是 ．
几种稀土元素的电离能（单位：kJ?mol-1）
（3）离子化合物 Na3[Sc（OH）6]中，存在的作用力除离子键外还有 ．
（4）Sm（钐）的单质与1，2-二碘乙烷可发生如下反应：Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2．ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为 ，1mol CH2=CH2中含有的σ键数目为 ．常温下，2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是 ．
（5）PrO2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr（镨）原子位于面心和顶点．则PrO2（二氧化镨）的晶胞中有 个氧原子．
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，其胞参数为a=516pm．晶胞中Ce（铈）原子的配位数为 ，列式表示Ce（铈）单质的密度： g?cm-3（不必计算出结果）
（1）钪（Sc）为21号元素，其基态原子M能层电子数为
（2）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价．请根据下表中的电离能数据判断表中最有可能有+4价的元素是
几种稀土元素的电离能（单位：kJ?mol-1）
| 元素 | I1 | I2 | I3 | I1+I2+I3 | I4 |
| Sc（钪） | 633 | 1235 | 2389 | 4257 | 7019 |
| Y（钇） | 616 | 1181 | 1980 | 3777 | 5963 |
| La（镧） | 538 | 1067 | 1850 | 3455 | 4819 |
| Ce（铈） | 527 | 1047 | 1949 | 3523 | 3547 |
（4）Sm（钐）的单质与1，2-二碘乙烷可发生如下反应：Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2．ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为
（5）PrO2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr（镨）原子位于面心和顶点．则PrO2（二氧化镨）的晶胞中有
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，其胞参数为a=516pm．晶胞中Ce（铈）原子的配位数为
考点：位置结构性质的相互关系应用
专题：元素周期律与元素周期表专题
分析：（1）钪为21号元素，核外电子层排布为2、8、9、2，故M能层电子数为9；在f能级中有7个轨道，而镝的基态原子在f能级只排布了10个电子，故未成对电子数为4；
（2）第四电离能与第一电离能、第二电离能、第三电离能相差越小，第四个电子越容易失去，+4价的可能性越大，在上述表中Ce的I1+I2+I3和I4最接近，故应为Ce元素；
（3）离子化合物 Na3[Sc（OH）6]中含有羟基与Sc的配位键，羟基中的氢氧元素之间的共价键．
（4）在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了单键，有四个单键，故碳原子杂化轨道类型为sp3；1个CH2=CH2分子中含有5个σ键，故1mol CH2=CH2中含有的σ键数目为5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高，所以二碘乙烷在常温下为液体．
（5）在晶胞
中，Y为镨原子，X为氧原子，可以看到，氧原子在晶胞的内部，故此晶胞中应有8个氧原子．
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，以晶胞顶点的铈原子为例，与之距离最近的铈原子分布在经过该顶点的所有立方体的面心上，这样的面有12个，晶胞中铈原子位于顶点和面心，数目为8×1/8+6×1/2=4，该晶胞体积为a3，该晶胞的质量为4M/NA，根据ρ=
可求得密度．
（2）第四电离能与第一电离能、第二电离能、第三电离能相差越小，第四个电子越容易失去，+4价的可能性越大，在上述表中Ce的I1+I2+I3和I4最接近，故应为Ce元素；
（3）离子化合物 Na3[Sc（OH）6]中含有羟基与Sc的配位键，羟基中的氢氧元素之间的共价键．
（4）在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了单键，有四个单键，故碳原子杂化轨道类型为sp3；1个CH2=CH2分子中含有5个σ键，故1mol CH2=CH2中含有的σ键数目为5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高，所以二碘乙烷在常温下为液体．
（5）在晶胞
中，Y为镨原子，X为氧原子，可以看到，氧原子在晶胞的内部，故此晶胞中应有8个氧原子．（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，以晶胞顶点的铈原子为例，与之距离最近的铈原子分布在经过该顶点的所有立方体的面心上，这样的面有12个，晶胞中铈原子位于顶点和面心，数目为8×1/8+6×1/2=4，该晶胞体积为a3，该晶胞的质量为4M/NA，根据ρ=
| m |
| V |
解答：
解：（1）钪为21号元素，核外电子层排布为2、8、9、2，故M能层电子数为9；在f能级中有7个轨道，而镝的基态原子在f能级只排布了10个电子，故未成对电子数为4，
故答案为：9；4；
（2）第四电离能与第一电离能、第二电离能、第三电离能相差越小，第四个电子越容易失去，+4价的可能性越大，在上述表中Ce的I1+I2+I3和I4最接近，故应为Ce元素，
故答案为：Ce；
（3）离子化合物 Na3[Sc（OH）6]中含有羟基与Sc的配位键，羟基中的氢氧元素之间的共价键，故答案为：共价键和配位键；
（4）在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了单键，有四个单键，故碳原子杂化轨道类型为sp3；1个CH2=CH2分子中含有5个σ键，故1mol CH2=CH2中含有的σ键数目为5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高，所以二碘乙烷在常温下为液体，
故答案为：sp3；5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高；
（5）在晶胞中，Y为镨原子，X为氧原子，可以看到，氧原子在晶胞的内部，故此晶胞中应有8个氧原子，
故答案为：8；
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，以晶胞顶点的铈原子为例，与之距离最近的铈原子分布在经过该顶点的所有立方体的面心上，这样的面有12个，晶胞中铈原子位于顶点和面心，数目为8×1/8+6×1/2=4，该晶胞体积为a3，该晶胞的质量为4M/NA，根据ρ=
可知，密度为4M/NA×a3g?cm-3，即为
=
g?cm-3，
故答案为：12；
．
故答案为：9；4；
（2）第四电离能与第一电离能、第二电离能、第三电离能相差越小，第四个电子越容易失去，+4价的可能性越大，在上述表中Ce的I1+I2+I3和I4最接近，故应为Ce元素，
故答案为：Ce；
（3）离子化合物 Na3[Sc（OH）6]中含有羟基与Sc的配位键，羟基中的氢氧元素之间的共价键，故答案为：共价键和配位键；
（4）在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了单键，有四个单键，故碳原子杂化轨道类型为sp3；1个CH2=CH2分子中含有5个σ键，故1mol CH2=CH2中含有的σ键数目为5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高，所以二碘乙烷在常温下为液体，
故答案为：sp3；5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高；
（5）在晶胞
中，Y为镨原子，X为氧原子，可以看到，氧原子在晶胞的内部，故此晶胞中应有8个氧原子，故答案为：8；
（6）Ce（铈）单质为面心立方晶体，以晶胞顶点的铈原子为例，与之距离最近的铈原子分布在经过该顶点的所有立方体的面心上，这样的面有12个，晶胞中铈原子位于顶点和面心，数目为8×1/8+6×1/2=4，该晶胞体积为a3，该晶胞的质量为4M/NA，根据ρ=
| m |
| V |
| ||
| a3 |
| 4×140 |
| 6.02×1023×(516×10-10)3 |
故答案为：12；
| 4×140 |
| 6.02×1023×(516×10-10)3 |
点评：本题主要考查了核外电子排布、电离能、化学键、晶胞的结构和晶胞的计算等知识，中等难度，答题时注意物质结构的基础知识的灵活运用．
练习册系列答案
名校课堂系列答案
相关题目
下列有关石油化工的说法正确的是（ ）
| A、煤的干馏和石油的分馏均属化学变化 |
| B、汽油、煤油、柴油和植物油都是碳氢化合物 |
| C、石油的催化裂化的主要目的是获得汽油等轻质油 |
| D、石油分馏得到的汽油是纯净物 |
获2009年中国科技创业大赛最高奖的“超薄型软电池”的总反应为：Zn+2MnO2+2H2O═Zn（OH）2+2MnO（OH）．下列说法正确的是（ ）
| A、该电池中Zn作负极，发生还原反应 |
| B、该电池工作时电流由Zn经导线流向MnO2 |
| C、该电池正极反应式为：2MnO2+2e-+2H2O═2MnO（OH）+2OH- |
| D、该电池工作时，若电路中转移2NA个电子（NA为阿伏加德罗常数），则负极质量减少约65g |
下列原子序数的元素，彼此之间能形成离子键的是（ ）
| A、1和16 | B、6和8 |
| C、9和11 | D、1和17 |
下列物质中，既有离子键又有共价键的是（ ）
| A、CaCl2 |
| B、KOH |
| C、H2O |
| D、HF |
元素X原子的最外层有3个电子，元素Y原子的最外层有6个电子，这两种元素形成的化合物的化学式可能是（ ）
| A、XY2 |
| B、X2Y3 |
| C、X3Y2 |
| D、X2Y |
A、B、C、D、E、F为短周期六种元素，原子序数依次增大，其中A与E同主族且能形成离子化合物EA，B与F同主族，E与F同周期．D的核电荷数是B的最外层电子数2倍，单质F是一种重要的半导体材料．则下列推断中不正确的是（ ）
| A、由A、C、D三种元素组成的化合物可以是离子化合物 |
| B、F与D形成的化合物熔点高，可以与某种酸反应 |
| C、原子半径由大到小的顺序是：E＞F＞C＞D |
| D、五种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是D |
从原子序数11依次增加到17，下列所叙递变关系错误的是（ ）
| A、最外层电子数逐渐增多 |
| B、原子半径逐渐增大 |
| C、最高正价数值逐渐增大 |
| D、从硅到氯负价从-4-1 |
X、Y、Z、L四种元素分别位于周期表中三个紧相邻的周期且原子序数依次增大，它们相关信息如下：