Question

【題目】下表為周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素。

請回答下列問題：

（1）表中屬于d區的元素是________(元素符號)。

（2）寫出元素溴的基態原子的簡化電子排布式_____________________，寫出⑩的價電子排布圖_____________________________________。

（3）某元素⑦的原子核外最外層電子的成對電子為________對。

（4）元素④的氫化物的分子構型為________，中心原子的雜化形式為________。

（5）第三周期8種元素按單質熔點高低的順序如下圖，其中序號“⑧”為________(填元素符號)；其中電負性最大的是________(填元素符號)。

（6）⑩的基態原子有____種能量不同的電子；如圖___(填“甲”、“乙”或“丙”)表示的是⑩晶體中微粒的堆積方式。晶體中距離一個⑩原子最近的⑩原子有____個。若該晶體中一個晶胞的邊長為a pm，則⑩晶體的密度為__________g.cm-3(寫出含a的表達式，用NA表示阿伏加德羅常數的值，不需化簡)。若⑩的原子半徑為r，則⑩晶胞這種堆積模型的空間利用率為__________。

Answer 1

【答案】Fe[Ar]3d104s24p53三角錐形sp3SiCl7乙12

【解析】

根據周期表的結構可知各元素分別為：①H ②Be ③C ④N ⑤Al ⑥S ⑦Cl ⑧Ca ⑨Fe ⑩Cu；

(1)d區元素包括ⅢB-ⅦB元素，Ⅷ族元素，為第3列到10列元素(鑭系元素、錒系元素除外)，由元素在周期表中位置可以知道，⑨元素Fe處于第8列,為第Ⅷ族元素,屬于d區的元素；因此，本題正確答案是：Fe。
(2) 溴原子的核電荷數為35，其基態原子的簡化電子排布式：[Ar]3d104s24p5 ；⑩元素為Cu，核電荷數為29，原子基態電子排布式：[Ar]3d104s1, 其價電子為排布圖：；綜上所述，本題答案是：[Ar]3d104s24p5 ， 。

（3）⑦元素為Cl，核電荷數為17，原子核外最外層電子為7，特征電子排布式為3s23p5, s能級為成對電子,p能級5個電子各占據3個軌道，其中一個軌道只有1個電子，所以成對電子為3對；綜上所述，本題答案是：3。

（4）④元素為N，氫化物為NH3，N原子價層電子對數=3+（5-1×3）/2=4,含有1對孤對電子，故NH3為三角錐型，N原子產生sp3雜化；綜上所述，本題答案是：三角錐形，sp3。

（5）第3周期8種元素中Si是原子晶體，單質的熔點最高；同周期自左而右電負性增強(稀有氣體除外)，故Cl元素的電負性最強；因此，本題正確答案是：Si 、Cl。

（6）⑩元素為Cu，核電荷數為29，基態核外電子排布為：1s22s22p63s23p63d104s1，因為1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s能級能量不同，所以有7種能量不同的電子；Cu為面心立方最密堆積，是面心立方最密堆積型，故為圖乙結構；根據銅晶胞可知，銅晶體為面心立方結構，頂點離面心的銅原子距離最近，一個晶胞中，一個頂點的晶胞有8個，共24個面心銅原子，1個面心銅原子由2個晶胞共有，因此晶體中距離一個銅原子最近的銅原子有12個；晶胞中Cu原子數目=8×1/8+6×1/2=4，晶胞質量=4×64/NAg，該晶體中一個晶胞的邊長為a pm，則晶胞體積=(a×10-10)3cm3，晶體的密度=(4×64/NA)÷(a×10-10)3= g/cm3；若Cu的原子半徑為r，設晶胞邊長為a，由圖可知，(4r)2=a2+a2，則晶胞棱長a=4r×=2r，則晶胞體積=(2r )3，晶胞中Cu原子總體積=4×4/3πr3，則Cu晶胞這種堆積模型的空間利用率為(4×4/3πr3)/(2r )3=；綜上所述，本題答案是：7 ，乙 ，12， ，。