Question

【題目】教材插圖具有簡潔而又內涵豐富的特點。請回答以下問題：

(1)第三周期的某主族元素，其第一至第五電離能數據如圖1所示。則該元素對應的原子有___種不同運動狀態的電子。

(2)如圖2所示.每條折線表示周期表IVA–VIIA中的某一族元素氫化物的沸點變化。請解釋AsH3比NH3沸點低的原因___。

(3)CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖3所示。則該CO2晶體屬于___晶體。

(4)第一電離能介于Al、P之間的第三周期元素有__種。BCl3中B原子的雜化方式為___。

(5)Fe的一種晶體如甲、乙所示，若按甲虛線方向切乙得到的A-D圖示中正確的是__(填字母標號)。

鐵原子的配位數是___，假設鐵原子的半徑是rcm，該晶體的密度是ρg/cm3，則鐵的相對原子質量為___(設阿伏加德羅常數的值為NA)。

Answer 1

【答案】12 NH3存在分子間氫鍵 原子 3 sp2雜化 A 8

【解析】

(1)根據電離能產生的突變得到最外層電子數，得到元素名稱；

(2)根據晶體類型和晶體中粒子間作用力分析；

(3)根據晶胞特點分析；

(4)同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但第ⅡA族最外能層的s能級全滿，處于穩定狀態，第ⅤA族最外能層的p能級半充滿，較穩定；根據雜化軌道理論求雜化類型；

(5)相對原子質量的計算利用密度公式進行。

(1)第三周期的某主族元素，根據第一至第五電離能數據，可知，該原子第二和第三電離能變化較大，產生了突變，則該原子最外層有2個電子，為鎂元素，其核外有12個電子，每個電子的運動狀態都不同，則有12種不同運動狀態的電子；

(2) NH3分子間能形成氫鍵，而AsH3分子間無氫鍵，所以AsH3比NH3沸點低；

(3) 由CO2在高溫高壓下所形成的晶體的晶胞圖可知，在晶胞中原子之間通過共價鍵結合形成空間網狀結構的晶體，屬于原子晶體；

(4)同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，但第ⅡA族最外能層的s能級全滿，處于穩定狀態，第ⅤA族最外能層的p能級半充滿，較穩定，故第三周期元素的第一電離能由大到小的順序為Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar，所以第一電離能介于Al、P之間的第三周期元素有3種；BCl3中B原子無孤電子對，成鍵電子對數為3，B的雜化方式為sp2雜化；

(5) 圖甲中Fe位于頂點和體心，乙由8個甲組成，按虛線方向切乙形成的截面邊長不等，排除B、D，由于每個小立方體的體心有一個鐵原子，故A正確；由圖甲可以看出，位于體心的鐵原子周圍距離最近的鐵原子有8個，所以鐵原子的配位數是8；

因為鐵原子的半徑是r cm，根據鐵晶胞的結構可知，晶胞的邊長為，在每個晶胞中含有鐵原子的數目為1+8×=2，設鐵原子相對原子質量為M，根據密度=質量除以體積，可得ρ=，所以M=。