Question

17．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）B、D、F、G的第一電離能由小到大的順序為Na＜Al＜Si＜N（用元素符號表示）．
（2）請寫出元素H的基態原子電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²．
（3）A的最簡單氫化物分子里中心原子采取sp³形式雜化，A的最高價氧化物分子的空間構型是直線形．
（4）D的氯化物的熔點比G的氯化物的熔點高（填“高”或“低”），理由是NaCl是離子晶體，SiCl₄是分子晶體．
（5）元素C與元素G形成的晶體所屬的晶體類型為原子晶體晶體，在該晶體中原子間形成的共價鍵屬于A（從下列選項中選出正確類型）．
A．σ鍵　　B．π鍵　　C．既有σ鍵，又有π鍵
（6）F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．晶胞中F原子的配位數為12，一個晶胞中F原子的數目為4．

Answer 1

分析 由元素在周期表中的位置可知，A為C元素，B為N元素，C為O元素，D為Na元素，E為Mg元素，F為Al元素，G為Si元素，H為Mn元素；
（1）同周期自左而右元素的第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA族最外層為ns能級容納2個電子，為全滿確定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，ⅤA族np能級容納3的電子，為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能也高于同周期相鄰元素，同主族自上而下電離能降低；
（2）Mn的核外有25個電子，根據電子排布規律書寫；
（3）根據中心原子C原子價層電子對數、孤電子對數，確定雜化方式，A的最高價氧化物分子為二氧化碳，屬于直線形分子；
（4）D的氯化物為NaCl，是離子晶體，G的氯化物為SiCl₄，是分子晶體，據此判斷；
（5）元素C與元素G形成的化合物為二氧化硅，根據晶體中的構成微粒判斷；二氧化硅中只存在共價單鍵；
（6）根據圖甲可知，該類型為面心立方最密堆積，配位數=3×$\frac{1}{2}$×8=12．

解答 解：由元素在周期表中的位置可知，A為C元素，B為N元素，C為O元素，D為Na元素，E為Mg元素，F為Al元素，G為Si元素，H為Mn元素；
（1）同周期自左而右元素的第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA族最外層為ns能級容納2個電子，為全滿確定狀態，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，ⅤA族np能級容納3的電子，為半滿穩定狀態，能量較低，第一電離能也高于同周期相鄰元素，同主族自上而下電離能降低，則N、Na、Al、Si的第一電離能由小到大的順序為Na＜Al＜Si＜N；
故答案為：Na＜Al＜Si＜N；
（2）Mn的核外有25個電子，其電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²；
（3）A的最簡單氫化物分子為CH₄，中心原子C原子價層電子對數為4，沒有孤電子對，其雜化方式為sp³，A的最高價氧化物分子為二氧化碳，屬于直線形分子；
故答案為：sp³；直線形；
（4）D的氯化物為NaCl，是離子晶體，G的氯化物為SiCl₄，是分子晶體，離子晶體的熔點高于分子晶體，所以NaCl的熔點高于SiCl₄，
故答案為：高；NaCl是離子晶體，SiCl₄是分子晶體；
（5）元素C與元素G形成的化合物為二氧化硅，二氧化硅晶體是有氧原子和硅原子形成的空間網狀結構的晶體屬于原子晶體；二氧化硅中只存在于共價單鍵，屬于σ鍵；
故答案為：原子晶體；A；
（6）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×$\frac{1}{2}$×8=12，由圖2可知占據頂點和面心，則個數為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，
故答案為：12；4．

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、雜化軌道、分子結構、電負性、晶體類型、氫化物穩定性比較等，難度中等，注意把握元素在周期表中的位置、元素的性質等，側重于元素周期表和周期律知識的綜合應用的考查．