题目内容
铝是地壳中含量最高的金属元素，在所有的元素中位居第三位．Ⅰ、（1）Al元素的原子核外共有
（2）Mg、Al、Si三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为
（3）AlCl3?NH3和AlC
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（4）铝晶体的晶胞结构如右图所示．一个晶胞中铝原子的数目是
Ⅱ、X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知：
①X元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns2np2，且X原子半径小于Q的．
②Y元素是地壳中含量最多的元素；W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子．
③Z元素的电离能数据见下表（kJ?mol-1）：
| I1 | I2 | I3 | I4 | … |
| 496 | 4562 | 6912 | 9540 | … |
（1）XY2分子空间构型为
（2）晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是
（3）氧化物MO的电子总数与QX的相等，则M为
考点：元素电离能、电负性的含义及应用,判断简单分子或离子的构型,配合物的成键情况,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构
分析：Ⅰ、（1）电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和电子的自旋状态共同决定，没有运动状态完全相同的电子存在；根据能级和能层的关系即可确定能级的数目；
（2）根据非金属性的强弱及电子排布中半满状态来分析；
（3）中心原子提供空轨道，通过计算Al价层电子对数求杂化类型；
（4）利用均摊法计算每个晶胞中含有的铝原子个数；铝晶体中每个铝原子周围距离最近的铝原子数目=3×8×
；
Ⅱ、X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns2np2，则x和Q属于第IVA族元素，所以X是C元素，Q是Si元素，Y元素是地壳中含量最多的元素，所以Y是O元素，w元素的电负性略小于Y元素，在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子，所以W是Cl元素，根据Z的电离能知，Z是第IA族元素，且Z的原子序数大于Y，所以Z是Na元素．
（2）根据非金属性的强弱及电子排布中半满状态来分析；
（3）中心原子提供空轨道，通过计算Al价层电子对数求杂化类型；
（4）利用均摊法计算每个晶胞中含有的铝原子个数；铝晶体中每个铝原子周围距离最近的铝原子数目=3×8×
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Ⅱ、X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns2np2，则x和Q属于第IVA族元素，所以X是C元素，Q是Si元素，Y元素是地壳中含量最多的元素，所以Y是O元素，w元素的电负性略小于Y元素，在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子，所以W是Cl元素，根据Z的电离能知，Z是第IA族元素，且Z的原子序数大于Y，所以Z是Na元素．
解答：
解：Ⅰ、（1）铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种；有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，故答案为：5；
（2）Mg、Al和Si位于同一周期，同一周期第一电离能大呈增大趋势，而Mg由于具有全充满状态，故第一电离能比相邻元素大，所以Si＞Mg＞Al，故答案为：Si＞Mg＞Al；
（3）AlCl3?NH3中Al为中心原子，NH3为配体，提供弧电子对的原子是N，AlCl4-的价层电子对=4+
（3+1-4×1）=4，故Al采用sp3杂化，故答案为：NH3；N；sp3；
（4）铝晶胞是面心立方，所以每个金晶胞中含有的原子个数=8×
+6×
=4，铝晶体中每个铝原子周围距离最近的铝原子数目=3×8×
=12，故答案为：4；12．
Ⅱ、X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns2np2，则x和Q属于第IVA族元素，所以X是C元素，Q是Si元素，Y元素是地壳中含量最多的元素，所以Y是O元素，w元素的电负性略小于Y元素，在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子，所以W是Cl元素，根据Z的电离能知，Z是第IA族元素，且Z的原子序数大于Y，所以Z是Na元素，
（1）CO2分子中碳原子价层电子数=2+
（4-2×2）=2，且没有孤电子对，所以二氧化碳的分子空间构型为直线型，所以C原子的杂化方式为SP，SiC的晶体结构与金刚石的相似，每个碳原子含有4个C-Si键，所以C原子的杂化方式为SP3，碳原子和硅原子之间以共价键相结合，
故答案为：直线型；SP；SP3；共价键；
（2）一般来说，离子晶体熔点高于分子晶体，氯化钠是离子晶体，四氯化碳是分子晶体，所以晶体NaCl的熔点比晶体CCl4明显高，
故答案为：氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体；
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等为20，则M是Mg元素，MgO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，相同类型的离子晶体中，晶格能与离子半径成反比，晶格能越大其熔点越高，镁离子半径小于钙离子半径，所以氧化镁的晶格能大，则MgO的熔点比CaO的高，
故答案为：Mg；镁离子半径比钙离子小，氧化镁晶格能大．
（2）Mg、Al和Si位于同一周期，同一周期第一电离能大呈增大趋势，而Mg由于具有全充满状态，故第一电离能比相邻元素大，所以Si＞Mg＞Al，故答案为：Si＞Mg＞Al；
（3）AlCl3?NH3中Al为中心原子，NH3为配体，提供弧电子对的原子是N，AlCl4-的价层电子对=4+
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（4）铝晶胞是面心立方，所以每个金晶胞中含有的原子个数=8×
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Ⅱ、X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns2np2，则x和Q属于第IVA族元素，所以X是C元素，Q是Si元素，Y元素是地壳中含量最多的元素，所以Y是O元素，w元素的电负性略小于Y元素，在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子，所以W是Cl元素，根据Z的电离能知，Z是第IA族元素，且Z的原子序数大于Y，所以Z是Na元素，
（1）CO2分子中碳原子价层电子数=2+
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故答案为：直线型；SP；SP3；共价键；
（2）一般来说，离子晶体熔点高于分子晶体，氯化钠是离子晶体，四氯化碳是分子晶体，所以晶体NaCl的熔点比晶体CCl4明显高，
故答案为：氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体；
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等为20，则M是Mg元素，MgO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，相同类型的离子晶体中，晶格能与离子半径成反比，晶格能越大其熔点越高，镁离子半径小于钙离子半径，所以氧化镁的晶格能大，则MgO的熔点比CaO的高，
故答案为：Mg；镁离子半径比钙离子小，氧化镁晶格能大．
点评：本题考查物质结构及其性质，正确推断元素是解本题关键，利用价层电子对互斥理论分析分子空间构型及杂化方式，为考试热点．
练习册系列答案
相关题目
利用如图装置验证同主族元素非金属性的变化规律．下列元素中价电子排布不正确的是（ ）
| A、V：3d34s2 |
| B、Cr：3d44s2 |
| C、Ar：3s23p6 |
| D、Ni：3d84s2 |
