Question

Ⅰ．下列说法正确的是

 

A．溴原子的价电子排布式为3d¹⁰4s²4p⁵
B．同周期元素第一电离能从左至右依次增大，所以第一电离能Al＞Mg
C．NaCl晶体中Na⁺配位数为6，说明Na⁺与Cl^-之间形成6个配位键
D．SO₂和SO₃中心原子杂化轨道类型相同，VSEPR模型相同
E．依据等电子体原理，N₃^-空间构型可以为直线型
Ⅱ．另有一种位于周期表中ds区的元素G，该元素单质形成的晶体晶胞如图所示，若假设该原子半径为r，相对原子质量为M，则该元素单质的密度可表示为

 

g/cm³．（用N_A表示阿伏加德罗常数）
Ⅲ．如图表示一个晶胞，该晶胞为正立方体型，原子（或分子、离子）位于正方体的顶点和面心．试回答下列问题（只需回答一种代表物即可）：
（1）若这是一个分子晶体的晶胞，其代表物质是

 

．
（2）若这是一个金属晶体的晶胞，其代表物质是

 

．
（3）若这是一个不完整的金刚石晶胞，请你指出其它的碳原子（包括碳原子数目）在该晶胞中的位置

 

．
（4）若这是一个不完整的NaCl晶胞，且顶点和面心的实心球表示Na⁺，则晶胞中Cl^-位置是

 

．
（5）若这是一个不完整的CaF₂晶胞，且已知CaF₂中Ca²⁺的配位数为8，则图中实心球是

 

（填写“Ca²⁺”或“F^-”）．

Answer 1

考点：晶胞的计算,元素电离能、电负性的含义及应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：

分析：I．A．溴原子的价电子为其最外层电子；
B．同周期元素第一电离能从左至右依次增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
C．NaCl晶体中Na⁺配位数为6；
D．SO₂和SO₃中价层电子对个数都是3，根据价层电子对互斥理论判断；
E．等电子体结构和性质相似；
II．该晶胞中原子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，晶胞边长=2

2

r，其体积=16

2

r³，密度=

m

V

；
III．（1）若这是一个分子晶体的晶胞，其代表物质有干冰等；
（2）若这是一个金属晶体的晶胞，其代表物质是铜等；
（3）若这是一个不完整的金刚石晶胞，每个小立方体的体心上有一个碳原子；
（4）若这是一个不完整的NaCl晶胞，且顶点和面心的实心球表示Na⁺，则晶胞中Cl^-位置在体心和棱的中心；
（5）若这是一个不完整的CaF₂晶胞，且已知CaF₂中Ca²⁺的配位数为8，则图中实心球是钙离子．

解答： 解：I．A．溴原子的价电子为其最外层电子，价电子排布式为4s²4p⁵，故错误；
B．同周期元素第一电离能从左至右依次增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能Mg＞Al，故错误；
C．NaCl晶体中Na⁺、Cl^-配位数都为6，二者不存在配位键，故错误；
D．SO₂和SO₃中价层电子对个数都是3，根据价层电子对互斥理论知，SO₂和SO₃中心原子杂化轨道类型相同，VSEPR模型相同，故正确；
E．等电子体结构和性质相似，N₃^-和CO₂为等电子体，N₃^-空间构型可以为直线型，故正确；
故选DE；
II．该晶胞中原子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，晶胞边长=2

2

r，其体积=16

2

r³，密度=

m

V

=

M NA ×4

16 2 r3

g/cm³=

2 M

8NAr3

g/cm³，
故答案为：=

2 M

8NAr3

；
III．该晶胞中微粒个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，
（1）若这是一个分子晶体的晶胞，其代表物质有干冰、O₂、C₆₀，故答案为：干冰、O₂、C₆₀；
（2）若这是一个金属晶体的晶胞，其代表物质有铜、Ag、Au，故答案为：铜、Ag、Au；
（3）若这是一个不完整的金刚石晶胞，四个碳原子形成正四面体结构，所以每个小立方体的体心上有一个碳原子，故答案为：其它4个碳原子位于四个互不相邻的小立方体的中心；
（4）若这是一个不完整的NaCl晶胞，且顶点和面心的实心球表示Na⁺，氯化钠晶胞中钠离子和氯离子间隔存在，则晶胞中Cl^-位置在体心和棱的中心，故答案为：体心和12条棱的中心；
（5）若这是一个不完整的CaF₂晶胞，且已知CaF₂中Ca²⁺的配位数为8，F离子位于晶胞内部，且每个氟离子的配位数是4，每个氟离子连接一个顶点和相邻四个面心上钙离子，则图中实心球是Ca²⁺，故答案为：Ca²⁺．

点评：本题考查了晶胞的计算，明确晶胞结构再利用均摊法计算晶胞中存在的微粒个数，利用密度公式计算晶胞密度，晶胞密度和配位数的计算是学习难点．