Question

下表為元素周期表的一部分，其中的字母代表相應的元素．

（1）元素h的四價陽離子的外圍電子排布式為

 

．
（2）元素c、d、e、f的第一電離能（I₁）由小到大的順序為

 

．（用相應元素的元素符號表示）
（3）表中所列的元素之間可以形成多種無機化合物和有機化合物，則它們形成的化合物之一--鄰甲基苯甲醛的分子中碳原子軌道的雜化類型為

 

．1mol 苯甲醛分子中含有σ鍵的數目為

 

．
（4）元素d與e形成的化合物常用于制作

 

材料，其原因是

 

．
（5）表中有關元素形成的一種離子和單質d₃互為等電子體，則該離子的化學式為

 

．
（6）元素I的合金可用來儲存a的單質，該合金的晶胞結構如圖所示，則此合金的化學式為

 

．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學鍵與晶體結構

分析：由元素在周期表中位置，可知a為H、b為C、c為N、d為O、e為Mg、f為Al、g為S、h為Co、I為Ni．
（1）h為Co，失去4s能級2個電子及3d能級2個電子層形成四價陽離子；
（2）N元素原子2pn容納3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，Mg元素原子2S能級容納2個電子，為全滿穩定狀態，第一電離能高于同周期相鄰元素，非金屬性元素第一電離能高于金屬元素；
（3）根據C原子所成σ鍵數目確定鄰甲基苯甲醛的分子中碳原子軌道的雜化類型；結合苯甲醛的結構確定含有σ鍵數目；
（4）元素d與e形成的化合物為MgO，屬于離子化合物，晶體的晶格能較大，熔點很高，常用耐火材料；
（5）原子總數相同，價電子總數（或電子總數）相同的微粒互為等電子體；
（6）根據均攤法計算晶胞中La、Ni原子數目，確定合金的化學式．

解答： 解：由元素在周期表中位置，可知a為H、b為C、c為N、d為O、e為Mg、f為Al、g為S、h為Co、I為Ni．
（1）h為Co，外圍電子排布式為：3d⁷4s²，失去4s能級2個電子及3d能級2個電子層形成四價陽離子，四價陽離子的外圍電子排布式為：3d⁵，故答案為：3d⁵；
（2）N元素原子2pn容納3個電子，處于半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，Mg元素原子2S能級容納2個電子，為全滿穩定狀態，第一電離能高于同周期相鄰元素，非金屬性元素第一電離能高于金屬元素，故第一電離能Al＜Mg＜O＜N，故答案為：Al＜Mg＜O＜N；
（3）鄰甲基苯甲醛的分子中甲基中C原子成4個σ鍵數，采取sp³雜化，苯環上及-CHO中C原子成3個σ鍵數，采取sp²雜化；苯甲醛分子中高于6個C-H、7個C-C、1個C=O，共有14個σ鍵數，故1mol 苯甲醛分子中含有σ鍵的數目為14N_A，故答案為：sp² 和sp³；14N_A；
（4）元素d與e形成的化合物為MgO，屬于離子化合物，晶體的晶格能較大，熔點很高，常用耐火材料，故答案為：耐火；晶體的晶格能較大；
（5）表中有關元素形成的一種離子和單質O₃互為等電子體，則該離子的化學式為NO₂^-，故答案為：NO₂^-；
（6）晶胞中La原子數目=2×

1

2

+12×

1

6

=3，Ni原子數目=12×

1

2

+6×

1

2

+6=15，故晶體中La、Ni原子數目之比=3：15=1：5，則該晶體的化學式為：LaNi₅，故答案為：LaNi₅．

點評：本題是對物質結構的考查，涉及元素周期表、核外電子排布、電離能、雜化軌道、晶體類型與性質、等電子體、晶胞解答等，題目側重對主干知識的考查，需要學生晶胞扎實的基礎，注意利用均攤法進行晶胞計算．