Question

18．用化學知識回答各題
（1）除去氣態原子中的一個電子使之成為氣態+1價陽離子時所需外界提供的能量叫做該元素的第一電離能．圖1是周期表中短周期的一部分，其中第一電離能最小的元素是C． （ 填字母）

（2）德國和美國科學家首先制出由20個碳原子組成的空心籠狀分子C₂₀，該籠狀結構是由許多正五邊形構成（如圖2）．請回答：
C₂₀分子共有12個正五邊形，共有30條棱邊，C₂₀晶體屬于分子晶體 （填晶體類型）．
（3）晶體具有規則的幾何外形，晶體中最基本的重復單元稱之為晶胞．NaCl晶體結構如圖3所示．晶體中每個Na⁺同時吸引著6個Cl^-，每個Cl^-同時吸引著6個Na⁺． 晶體中在每個Cl^-周圍與它最接近且距離相等的Cl^-共有12個．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；同一主族元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而減小；
（2）該分子中每個五邊形含有C原子個數=$\frac{1}{3}$×5=$\frac{5}{3}$，正五邊形個數=20÷$\frac{5}{3}$；每個碳原子占有邊數=$\frac{1}{2}$×3=1.5；由分子構成的物質是分子晶體；
（3）晶體中每個Na⁺同時吸引著6個Cl^-，每個Cl^-同時吸引著6個Na⁺，晶體中在每個Cl^-周圍與它最接近且距離相等的Cl^-共有12個．

解答 解：（1）同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；同一主族元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而減小，所以這幾種元素第一電離能最小的是C，故答案為：C；
（2）該分子中每個五邊形含有C原子個數=$\frac{1}{3}$×5=$\frac{5}{3}$，正五邊形個數=20÷$\frac{5}{3}$=12；每個碳原子占有邊數=$\frac{1}{2}$×3=1.5，該結構中邊數=1.5×20=30；由分子構成的物質是分子晶體，該物質是由分子構成的，為分子晶體，
故答案為：12；30；分子晶體；
（3）根據圖知，以體心上的離子為中心，與其距離最近的相反電荷的離子有6個、與其距離最近的相同電荷的離子為12，所以晶體中每個Na⁺同時吸引著6個Cl^-，每個Cl^-同時吸引著6個Na⁺，晶體中在每個Cl^-周圍與它最接近且距離相等的Cl^-共有12個C，
故答案為：6；6；12．

點評 本題考查晶胞計算及元素周期律，為高頻考點，明確物質結構及均攤分的利用運用是解本題關鍵，側重考查學生分析計算能力，注意（2）的計算方法，題目難度不大．