Question

碳、氮、氧、氯、铝、铁、铜是与人类生产、生活息息相关的化学元素．
（1）与铜铁同周期的锗原子基态核外电子排布式为：

 

．
（2）Si、P、S元素的第一电离能由小到大的顺序是：

 

（用元素符号填写）．
（3）CN^-离子中和N₂分子中的π键数目比为

 

．
（4）铁元素组成的单质晶体堆积模型为

 

密堆积．
（5）下列关于金属晶体和离子晶体的说法中，错误的是

 

．
A．都可采取“紧密堆积”结构
B．都具有较高熔点和沸点
C．离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现有规律的排列所形成的晶体
D．金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”之间的相互作用将不复存在
（6）现在人们已经有多种方法来测定阿伏伽德罗常数，X射线衍射法就是其中一种．通过对金晶体的X射线衍射图象的分析，可以得出金晶体的晶胞如图所示（面心立方体）．若金原子的半径为d cm，金的密度为b g/cm³，金的摩尔质量为M g/mol，通过这些数据计算阿伏伽德罗常数为

 

．

Answer 1

考点：原子核外电子排布,阿伏加德罗常数,晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,金属晶体的基本堆积模型

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）锗的原子序数是32号元素，根据构造原理书写基态锗原子核外电子排布式；
（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素；
（3）CN^-离子中含有一个三键，氮气分子中含有一个三键，三键中含有一个σ键和两个π键；
（4）铁元素组成的单质晶体堆积模型属于体心立方最密堆积；
（5）A．金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积；
B．金属晶体的熔沸点不一定高；
C．离子晶体的构成微粒是阴阳离子，在空间呈现有规律的排列所形成的晶体；
D．金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”之间的相互作用仍然存在；
（6）金晶体属于面心立方最密堆积，金原子的半径为dcm，正方体每个面对角线的长度为4d，则晶胞的棱长=2

2

dcm，则晶胞的体积=（2

2

d）³cm³，晶胞中金原子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，根据ρ=

4M NA

V

计算N_A．

解答： 解：（1）锗的原子序数是32号元素，锗原子核外有32个电子，根据构造原理知基态锗原子核外电子排布式为1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S²4P²，
故答案为：1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d¹⁰4S²4P²；
（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第VA族元素第一电离能大于相邻元素，P位于第VA族元素，所以这三种元素的第一电离能从小到大顺序是：Si＜S＜P，
故答案为：Si＜S＜P；
（3）CN^-离子中含有一个三键，氮气分子中含有一个三键，三键中含有一个σ键和两个π键，所以CN^-离子中和N₂分子中的π键数目比为2：2=1：1，
故答案为：1：1；
（4）铁元素组成的单质晶体堆积模型属于体心立方最密堆积，故答案为：体心立方；
（5）A．离子晶体和金属晶体都可采取“紧密堆积”结构，故A正确；
B．部分金属晶体的熔沸点较小，如钠的熔点较低，故B错误；
C．离子晶体的构成微粒是阴阳离子，阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现有规律的排列而形成晶体，故C正确；
D．金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”发生滑动，但金属离子和自由电子之间的相互作用仍然存在，故D错误；
故选BD；
（6）金晶体属于面心立方最密堆积，金原子的半径为dcm，正方体每个面对角线的长度为4d，则晶胞的棱长=2

2

dcm，则晶胞的体积=（2

2

d）³cm³，
晶胞中金原子个数=8×

1

8

+6×

1

2

=4，根据ρ=

4M NA

V

得N_A=

4M

ρV

=

4M

b(2 2 d)3

/mol=

M

4 2 bd3

/mol，
故答案为：

M

4? 2 b?d3

．

点评：本题考查了物质结构和性质，涉及核外电子式的书写、晶胞的计算、第一电离能大小的比较等知识点，根据构造原理、密度公式、元素周期律等知识点来分析解答即可，难点是（6），注意该晶胞的棱长不是2dcm，为易错点．