Question

下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素．

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

（1）写出上表中元素⑩基态原子的外围电子排布图

 

．
（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：

 

．
（3）按要求完成下列各题：
a．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式

 

、

 

（各一种）．
b．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为

 

．
（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子．0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ．该反应的热化学方程式为

 

．
（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：

 

．
（6）元素⑨和铁元素均可形成+2价氧化物，晶体结构类型均与氯化铯的相同，
a、比较离子半径大小：Cl^-

 

K⁺（填“大于”、“小于”或“等于”）．
b、元素⑨和铁的+2价离子半径分别为69pm和78pm，则比较两种氧化物的熔点较高的为

 

（填化学式），请解释原因

 

．
（7）元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式为fcc（面心立方），晶胞边长为361pm．又知⑩单质的密度为9.00g?cm^-3，原子量为63.6，请回答下列问题：
a、晶体中该原子的配位数为

 

，一个晶胞中包含的原子数目为

 

．
b、⑩单质的晶胞的体积是

 

cm³，阿伏加德罗常数为

 

（列式计算）．

Answer 1

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：由元素在周期表中的位置可知①为H，②为Li，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Mg，⑧为S，⑨为Ni，⑩为Cu，
（1）⑩为Cu，原子序数为29，结合构造原理书写电子排布式；
（2）元素③与①形成的水果催熟剂为C₂H₄，根据形成的δ键判断；
（3）元素④所形成的单质为N₂，含有14个电子；元素④的气态氢化物X为NH₃，与H₂O₂反应生成N₂和水；
（4）元素③和⑧形成的液态化合物CS₂；
（5）HF分子之间因形成氢键而形成（HF）_n缔合分子；
（6）a、核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；
b、离子半径越小、晶体熔点越高；
（7）利用均摊法计算．

解答： 解：由元素在周期表中的位置可知①为H，②为Li，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Mg，⑧为S，⑨为Ni，⑩为Cu，
（1）⑩为Cu，原子序数为29，电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（2）元素③与①形成的水果催熟剂为C₂H₄，结构简式为CH₂=CH₂，C形成3个δ键，为sp²杂化，故答案为：sp²；
（3）a、元素④所形成的单质为N₂，含有14个电子，与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子有CO、C₂^2-或CN^-或NO⁺或O₂²⁺，
故答案为：CO；C₂^2-或CN^-或NO⁺或O₂²⁺；
b、元素④的气态氢化物X为NH₃，与H₂O₂反应生成N₂和水，方程式为2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O，故答案为：2NH₃+3H₂O₂=N₂+6H₂O；
（4）元素③和⑧形成的液态化合物CS₂，0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ．
则1mol燃烧放出1075kJ，热化学方程式为CS₂（l）+3O₂（g）═CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol，
故答案为：CS₂（l）+3O₂（g）═CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol；
（5）F的非金属性很强，对应氢化物中含有氢键，HF分子之间因形成氢键而形成（HF）_n缔合分子，实际测得的为HF和（HF）_n的相对分子质量的平均值，比HF的分子量大，
故答案为：HF分子之间因形成氢键而形成（HF）_n缔合分子，实际测得的为HF和（HF）_n的相对分子质量的平均值，比HF的分子量大；
（6）a、Cl^-、K⁺核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，Cl的原子序数小于K，则Cl^-离子半径较大，故答案为：大于；
b、两种氧化物中的阴阳离子的电荷（绝对值）均相等，离子半径越小、晶格能越大，则晶体熔点越高，
故答案为：NiO；两种氧化物中的阴阳离子的电荷（绝对值）均相等，Ni²⁺的半径小则NiO的阴阳离子核间距小于FeO的阴阳离子核间距，可知NiO的晶格能较大，熔点高；
（7）a、Cu单质的晶体为面心立方最密堆积，以顶点Cu原子研究，与之最近的Cu原子处于面心上，每个顶点为12个面共用，故Cu的配位数为12，
一个晶胞中包含的原子数目为6×

1

2

+8×

1

8

=4，
故答案为：12；4；
b、晶胞边长为361pm．则晶胞的体积为（361×10^-10cm）³=4.70×10^-23cm³，
设阿伏加德罗常数为N_A，
则ρ=

m

V

=

4× 63.6 NA

4.70×10-23

=9.00g?cm^-3，则N_A=

4×63.6

9.00×4.70×10-23

/mol，
故答案为：4.70×10^-23；N_A=

4×63.6

9.00×4.70×10-23

/mol=6.01×10²³mol^-1．

点评：本题以元素推断为载体，综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、杂化理论与分子结构、氢键、晶胞计算等，难度中等，（7）注意利用均摊法进行晶胞计算．