Question

【題目】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學元素。

試回答下列問題：

(1)請寫出元素o的基態原子電子排布式__________________________________。

(2)d的氫化物的分子構型為____________，中心原子的雜化形式為________；k在空氣中燃燒產物的分子構型為________，中心原子的雜化形式為________，該分子是________(填“極性”或“非極性”)分子。

(3)第三周期8種元素按單質熔點高低的順序排列如圖，其中序號“8”代表________(填元素符號)；其中電負性最大的是________(填圖中的序號)。

(4)由j原子跟c原子以1∶1相互交替結合而形成的晶體，晶型與晶體j相同。兩者相比熔點更高的是________，試從結構角度加以解釋______________。

(5)i單質晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖丙所示。

甲 乙 丙

若已知i的原子半徑為d，NA代表阿伏加德羅常數，i的相對原子質量為M，請回答：

①晶胞中i原子的配位數為________，一個晶胞中i原子的數目為________。

②該晶體的密度為________(用字母表示)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2 三角錐形 sp3 角形(或V形) sp2 極性 Si 2 SiC(或jc，或前者) 因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C—Si鍵鍵長比晶體Si中Si—Si鍵長短，鍵能大，因而熔沸點高 12 4

【解析】

根據元素在周期表中的位置知，a到o分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Fe元素；

(1)o是26號Fe元素，根據構造原理可得基態Fe原子的核外電子排布式；

(2)d是N元素，它的氫化物是NH3，根據價層電子對數判斷中心原子的雜化方式及其空間構型；k是S元素，在空氣中燃燒產物是SO2，用價層電子對數判斷空間構型及中心原子的雜化形式，并根據分子是否對稱判斷是否為非極性分子；

(3)第三周期中晶體硅為原子晶體，單質的熔點最高；同周期自左而右元素電負性增大，故Cl元素電負性最大，氯氣、氬氣為氣體，氯氣相對分子質量更多，分子間作用力更大，故氯氣的熔點高于氬氣的；

(4)Si、C按1:1形成的化合物SiC屬于原子晶體，通過比較鍵長判斷晶體的熔點的高低；

(5)i是Al，晶體結構為面心立方結構，根據原子的相對位置，用均攤方法計算Al原子的配位數及晶胞中含有的原子個數，根據晶體密度公式計算其密度大小。

根據元素在周期表中的位置知，a到p分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Fe元素。

(1) o是26號Fe元素，根據構造原理可得基態Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2；

(2)d是N元素，它的氫化物是NH3，中心原子N原子的價層電子對數為3+=4，中心N原子的雜化形式是sp3雜化，含有1對孤電子對，因此NH3空間構型是三角錐形；

k是S元素，S元素的單質在空氣中充分燃燒產物是SO2，中心S原子價層電子對數為2+3，所以S原子雜化方式為sp2雜化，由于在S原子上有電子對，所以SO2分子的空間構型為V形(或角形)，由于整個分子的空間排列不對稱，正負電荷的重心不重合，因此SO2分子為極性分子；

(3)第三周期中晶體硅為原子晶體，單質的熔點最高，序號“8”代表Si，同周期自左而右元素電負性增大，故Cl元素電負性最大，氯氣、氬氣為氣體，氯氣相對分子質量更大，分子間作用力更強，故氯氣的熔點高于氬氣的，故電負性最大為2；

(4)由Si原子跟C原子以1：1相互交替結合而形成的晶體為SiC，SiC晶型與晶體硅相同，均屬于原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵長短，鍵能大，斷裂更難，因而熔沸點高；

(5)①根據圖片知，Al單質為面心立方最密堆積，Al原子配位數配位數=3××8=12，由圖2可知占據頂點和面心，則個數為8×+6×=4；

②i的原子半徑為d，假設晶胞參數為a，則a=4d，所以晶胞參數a=d，一個晶胞中含有4個Al原子，Al的相對原子質量為M其質量為m=，則晶的密度。