Question

16．按要求完成下列填空：
（1）在元素周期表中电负性最大的元素符号F；短周期中第一电离能最小的元素基态原子核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s¹；第三周期原子半径最小的元素的价电子排布式3s²3p⁵．
（2）已知下列化学键的键能：Si-O：46OkJ/mo1，Si-Si：175kJ/mo1，O═O：498k1/mol，则反应Si+O₂═SiO₂的反应的△H=-992KJ/mol．
（3）N≡N的键能为942kJ/mo1，N-N单键的键能为247kJ/mo1，通过计算说明N₂中的π键更稳定（填“σ”或“π”）．
（4）钋（Po）是一种放射性金属，它的晶胞堆积模型为简单立方堆积，钋的摩尔质量为209g•mol^-1，晶胞的密度为ρ g•cm-3，则它晶胞的边长（a）为$\root{3}{\frac{209}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm．（用代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数）

（5）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用85Kr．已知Kr晶体的晶胞结构如图2所示，该晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则$\frac{m}{n}$=4．

Answer 1

分析 （1）根据非金属性越强电负性越强来判断；元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子形成气态阳离子克服原子核的引力而消耗的能量，原子越易电子其第一电离能越小；同周期从左到右原子半径依次减小；
（2）根据△H=反应物键能之和-生成物键能之和计算；
（3）N≡N中含有2个π键，1个σ键，根据已知数据计算判断；
（4）根据晶胞中原子数目计算结合摩尔质量，计算晶胞质量，再根据密度定义计算晶胞的体积，求边长；
（5）以顶点为计算，与之相邻的最近的Kr位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方体共有，每个面心上的Kr为两个立方体共有，故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4=12，晶胞中含Kr原子为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，然后求出比值．

解答 解：（1）根据非金属性越强电负性越强，周期表中非金属性最强的为F，所以F的电负性最大；元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子形成气态阳离子克服原子核的引力而消耗的能量，原子越易电子其第一电离能越小，短周期中Na原子最易失去1个电子，所以Na的第一电离能最小，Na的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹；同周期从左到右原子半径依次减小，所以第三周期原子半径最小的元素为Cl，其价电子排布式为3s²3p⁵；
故答案为：F；1s²2s²2p⁶3s¹；3s²3p⁵；
（2）根据晶体结构可知，在晶体硅中每个硅原子实际占有2个Si-Si键，在二氧化硅中每个硅原子占有4个Si-O键，所以△H=反应物键能之和-生成物键能之和可得，△H=（175×2+498-4×460）KJ/mol=-992KJ/mol；
故答案为：-992KJ/mol；
（3）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为942kJ/mol，N-N单键键能为247kJ/mol，则1个π键的键能为$\frac{942-247}{2}$kJ/mol=347.5kJ/mol，则N₂中的π键键能大于σ键键能，较稳定，
故答案为：π；
（4）晶胞的堆积棋型为简单立方堆积，则晶胞中含有1个原子，故晶胞质量为$\frac{209}{{N}_{A}}$g，晶胞的体积为V=a³cm³，故晶胞密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{209}{{N}_{A}}g}{{a}^{3}c{m}^{3}}$，解得a=$\root{3}{\frac{209}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\root{3}{\frac{209}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm，
故答案为：$\root{3}{\frac{209}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰；
（5）与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4=12，晶胞中含Kr原子为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，则$\frac{m}{n}$=$\frac{12}{4}$=3；
故答案为：3．

点评 本题考查了电负性、化学键的稳定性判断以及晶胞的计算等知识点，注意根据均摊法计算晶胞中原子数目，计算晶胞的棱长是计算的关键，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．