题目内容
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的最高价氧化物对应的水化物酸性最强；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的电负性由小到大的顺序是________(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下图中的________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)D与E、G与E形成的晶体类型相同，但晶体的配位数不同，其原因是____________________________________________________________ __________。
(5)已知DE晶体的晶胞如图所示。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/cm3。
解析 A元素有3个能级且每个能级所含的电子数相同，则其核外电子排布式为1s22s22p2，即为碳；短周期元素中电负性最小的是钠，即D为钠，G与钠相差三个周期，为Cs；因C的最外层电子排布式为ns2np4，原子序数比钠小，故C是氧、B是氮；HClO4是酸性最强的含氧酸，故E是氯；F应为第四周期元素，其内层电子均充满，则为1s22s22p63s23p63d10,4s处于半满状态，故F是铜。(1)C、N、O同周期，同周期元素从左至右，电负性逐渐增大，故电负性由小到大的顺序是C<N<O。(2)氯的最高价含氧酸是HClO4，中心原子Cl的价原子对数为(7＋1)/2＝4，故采取的杂化类型是sp3杂化。
(3)铜的晶体是面心立方最密堆积，甲是体心立方堆积，乙是简单立方堆积，丙是面心立方最密堆积，故选丙。(4)NaCl、CsCl的阳离子半径不同，由于NaCl的正负离子的半径比为0.525，而CsCl中正负离子的半径比为0.934，故NaCl的配位数是6，CsCl的配位数是8。(5)题意所述的晶体为金刚石，且每个碳原子被四个小立方体共有，故每个小立方体相当于有四个碳原子，则四个小立方体含碳原子数为8个。设小立方体的边长为x，则小立方体体对角线(长度为2a)与面对角线(长度为
x)和边长(长度为x)构成直角三角形，如图所示，解得x＝2a/
。则该晶体的密度为
＝
g/cm3。
答案 (1)C<N<O
(2)sp3杂化
(3)3d104s1 丙
(4)正负离子的半径比不同
(5)8
名校课堂系列答案
II中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是 。
。 
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：
(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为______，该能层具有的原子轨道数为______，电子数为________。
(2)硅主要以硅酸盐、________等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献________个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为________________。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
| 化学键 | C—C | C—H | C—O | Si—Si | Si—H | Si—O |
| 键能/(kJ·mol－1) | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______________________________________________。
(6)在硅酸盐中，SiO
四面体(如图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________，Si与O的原子数之比为________，化学式为________。
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