题目内容
[化学--选修3物质结构与性质]A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大，其中A含有3个能级，且每个能 级所含的电子数相同；C的最外层有6个运动状态不同的电子；D是短周期元素中电负性最 小的元素；E的最高价氧化物的水化物酸性最强；F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余 能层均充满电子．G元素与D元素同主族，且相差3个周期．
（1）元素A、B、C的第一电离能由小到大的是 用元素符号表示）．
（2）E的最高价含氧酸中E的杂化方式为 ．
（3）F原子的外围电子排布式为 ，F的晶体中原子的堆积方式是如图1中的 （填写“甲”、“乙”或“丙”）．
（4）DE，GE两种晶体，都属于离子晶体，但配位数不同，其原因是
（5）已知DE晶体的晶胞如图2所示若将DE晶胞中的所有E离子去掉，并将D离子全部换为A原子，再在其中的4个“小 立方体”中心各放置一个A原子，且这4个“小立方体”不相邻．位于“小立方体”中的A原 子与最近的4个A原子以单键相连，由此表示A的一种晶体的晶胞（已知A-A键的键长 为a cm，NA表示阿伏加德罗常数），则该晶胞中含有 个A原子，该晶体的密度是 g?cm-3．
（1）元素A、B、C的第一电离能由小到大的是
（2）E的最高价含氧酸中E的杂化方式为
（3）F原子的外围电子排布式为
（4）DE，GE两种晶体，都属于离子晶体，但配位数不同，其原因是
（5）已知DE晶体的晶胞如图2所示若将DE晶胞中的所有E离子去掉，并将D离子全部换为A原子，再在其中的4个“小 立方体”中心各放置一个A原子，且这4个“小立方体”不相邻．位于“小立方体”中的A原 子与最近的4个A原子以单键相连，由此表示A的一种晶体的晶胞（已知A-A键的键长 为a cm，NA表示阿伏加德罗常数），则该晶胞中含有
分析：A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大，其中A含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，则其原子核外电子排布为1s22s22p2，故A为碳元素；D是短周期元素中电负性最小的元素，则D为Na元素；C的最外层有6个运动状态不同的电子，处于ⅥA族，结合原子序数可知C为O元素，故B为N元素；E的最高价氧化物的水化物酸性最强，则E为Cl；F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余能层均充满电子，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则F为Cu；G元素与D元素同主族，且相差3个周期，则G为Cs，据此解答．
解答：解：A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大，其中A含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，则其原子核外电子排布为1s22s22p2，故A为碳元素；D是短周期元素中电负性最小的元素，则D为Na元素；C的最外层有6个运动状态不同的电子，处于ⅥA族，结合原子序数可知C为O元素，故B为N元素；E的最高价氧化物的水化物酸性最强，则E为Cl；F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余能层均充满电子，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，则F为Cu；G元素与D元素同主族，且相差3个周期，则G为Cs，
（1）同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于氧元素，故第一电离能C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（2）E的最高价含氧酸为HClO4，分子中Cl原子价层电子对数=4+
=4，Cl原子不含孤对电子，故Cl原子的杂化方式为sp3，
故答案为：sp3；
（3）F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余能层均充满电子，原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s1，为Cu元素，Cu晶体属于面心立方最密堆积，为ABC型排列方式，故图丙符合，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；丙；
（4）NaCl、CsCl两种晶体，都属于离子晶体，由于正负离子的半径比不同，故它们的配位数不同，
故答案为：正负离子的半径比不同；
（5）NaCl晶体的晶胞中的所有Cl-离子去掉，并将Cl-离子全部换为C（碳）原子，再在其中的4个“小 立方体”中心各放置一个C（碳）原子，且这4个“小立方体”不相邻．位于“小立方体”中的C原子与最近的4个C原子以单键相连，形成正四面体结构，晶胞中C（碳）原子数目=4+8×
+6×
=8，晶胞质量=8×
，C-C键的键长 为a cm，如图正四面体：
，连接F与A、B、C、D，则三棱锥A-BCD均分为等4个等体积的三棱椎，则V三棱锥A-BCD=4V三棱锥F-BCD=，故
S△BCD?（a+h）=4×
S△BCD?h，故h=
a，令正四面体的棱长为x cm，连接AF并延长交三角形BCD与O，O为正三角形BCD的中心，BO垂直平分CD，则BO的长度=x cm×
×
=
cm，在直角三角形BOF中，（
）2+（
a）2=a2，解得x=
，故晶胞的棱长=
×2x cm=
×2×
cm=
cm，故晶胞的体积=（
cm）3=
a3 cm3，则晶胞密度=
=
=g?cm-3，
故答案为：
=g?cm-3．
（1）同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于氧元素，故第一电离能C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（2）E的最高价含氧酸为HClO4，分子中Cl原子价层电子对数=4+
| 7-1-2×3 |
| 2 |
故答案为：sp3；
（3）F除最外层原子轨道处于半充满状态，其余能层均充满电子，原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s1，为Cu元素，Cu晶体属于面心立方最密堆积，为ABC型排列方式，故图丙符合，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；丙；
（4）NaCl、CsCl两种晶体，都属于离子晶体，由于正负离子的半径比不同，故它们的配位数不同，
故答案为：正负离子的半径比不同；
（5）NaCl晶体的晶胞中的所有Cl-离子去掉，并将Cl-离子全部换为C（碳）原子，再在其中的4个“小 立方体”中心各放置一个C（碳）原子，且这4个“小立方体”不相邻．位于“小立方体”中的C原子与最近的4个C原子以单键相连，形成正四面体结构，晶胞中C（碳）原子数目=4+8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
| 12g |
| NA |
，连接F与A、B、C、D，则三棱锥A-BCD均分为等4个等体积的三棱椎，则V三棱锥A-BCD=4V三棱锥F-BCD=，故| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
| 1 |
| 3 |
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| 2 |
| 2 |
| 3 |
| ||
| 3 |
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| 3 |
| 1 |
| 3 |
2
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| 3 |
| ||
| 2 |
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| 2 |
2
| ||
| 3 |
4
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| 3 |
4
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| 3 |
| 64 | ||
3
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8×
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9
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| 2a3NA |
故答案为：
9
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| 2a3NA |
点评：本题考查物质结构与性质，推断元素是解题关键，注意掌握元素周期律，（5）中密度计算为易错点、难点，需要学生具备一定的书写计算能力，难度较大．
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