Question

【題目】

教材插圖具有簡(jiǎn)潔而又內(nèi)涵豐富的特點(diǎn)。請(qǐng)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(shù)據(jù)如圖1所示，則該元素對(duì)應(yīng)的原子有_____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)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(diǎn)變化。每個(gè)小黑點(diǎn)代表一種氫化物，其中a點(diǎn)代表的是___________。判斷依據(jù)是____________。

（3）CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖3所示。則該晶體的類型屬于_____________晶體。

（4）第一電離能介于Al、P之間的第三周期元素有____種。 GaCl3中中心原子的雜化方式為_________，寫出與GaCl3結(jié)構(gòu)相同的一種等電子體（寫離子）______________。

（5）冰、干冰、碘都是分子晶體，冰的結(jié)構(gòu)具有特殊性，而干冰、碘的晶體具有相似的結(jié)構(gòu)特征，干冰分子中一個(gè)分子周圍有__________個(gè)緊鄰分子。 D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)如圖，該晶體中含有的化學(xué)鍵是_____________（填字母標(biāo)號(hào)）。

a．極性鍵 b．非極性鍵 c．配位鍵 d．金屬鍵

（6）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圖中正確的是_____（填字母標(biāo)號(hào)）。

鐵原子的配位數(shù)是____________，假設(shè)鐵原子的半徑是r cm，該晶體的密度是ρg/cm3 ，則鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為________________（設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA）。

Answer 1

【答案】12 SiH4 在ⅣA ~ⅦA中的氫化物里，只有ⅣA族元素氫化物沸點(diǎn)不存在反常現(xiàn)象，且a為第三周期氫化物，故a為SiH4 原子 3 sp2雜化 CO32－、NO3－ 12 abc A 8

【解析】

綜合應(yīng)用物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識(shí)解答，同種元素逐級(jí)電離能規(guī)律、周期表中第一電離能的周期性規(guī)律、分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)沸點(diǎn)的影響、化學(xué)鍵的類型與判斷、中心原子的雜化類型、等電子體的概念與書寫、分子晶體和金屬晶體中配位數(shù)的含義、晶胞；邊長(zhǎng)與密度的計(jì)算等。

（1）圖1中，I2 與I3相差較大，該元素原子最外層有兩個(gè)電子，應(yīng)是第三周期主族元素鎂（Mg）。電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于電子所處的能層、能級(jí)、原子軌道和自旋方向，鎂原子核外共有12個(gè)電子，則有12種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。

（2）第ⅣA ~ⅦA元素的氫化物中，NH3、H2O、HF的分子間有氫鍵，使得它們的沸點(diǎn)與同族其它元素的氫化物相比“反常”。圖2中a點(diǎn)所在折線無(wú)“反常”，為第IVA元素的氫化物，a點(diǎn)代表的是第三周期的氫化物SiH4。

（3）圖3中，C、O原子通過(guò)共價(jià)鍵形成空間網(wǎng)狀晶體，屬于原子晶體。

（4）第IIA族元素np能級(jí)全空、第VA族元素np能級(jí)半充滿，使第一電離能出現(xiàn)“反常”。第三周期元素第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl、Ar，介于Al、P之間的有Mg、Si、S三種元素。 Ga位于第四周期第IIIA族，GaCl3分子中，Ga原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為(3+1×3)/2=3，則其雜化方式為sp2。要寫與GaCl3互為等電子體的離子，應(yīng)在價(jià)電子總數(shù)不變的前提下，將Ga、Cl換成它們的鄰族元素，如CO32-、NO3-等。

（5）干冰晶胞為面心立方堆積，若考察上表面的面心二氧化碳分子，則它與上表面的四個(gè)頂點(diǎn)、前后左右四個(gè)面心、以及上面一個(gè)晶胞的前后左右四個(gè)面心，共12個(gè)二氧化碳分子距離最近且相等。 從D的醋酸鹽晶體局部結(jié)構(gòu)看，該晶體中有C-H、C－O、C=O、O-D等極性鍵，有C-C非極性鍵，有O→D配位鍵，故選abc。

（6）圖甲為該鐵的一個(gè)晶胞，沿虛線的切面為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)是寬的倍，四個(gè)頂角和中心有鐵原子。圖乙為8個(gè)晶胞疊成的立方體，沿虛線的切面為A圖。考察圖甲體心鐵原子，則其配位數(shù)為8。設(shè)圖甲中晶胞邊長(zhǎng)為a cm，則體對(duì)角線為a cm。又體對(duì)角線上三原子相切，得a cm＝4r cm。根據(jù)密度和鐵原子數(shù)求得的一個(gè)晶胞質(zhì)量相等，有ρg/cm3×(a cm)3＝，解得M(Fe)＝g/mol，Mr(Fe)＝。