Question

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）請寫出元素O的基態(tài)原子電子排布式

 

．
（2）第三周期8種元素按單質(zhì)熔點高低的順序排布如圖1，其中序號“8”代表

 

（填元素符號）；其中電負性最大的是

 

（填圖中的序號）
（3）由j原子跟c原子以1：1相互交替結合而形成的晶體，晶型與晶體j相同．兩者相比熔點更高的是

 

（填化學式），試從結構角度加以解釋：

 

．
（4）k L₂的電子式是

 

，它在常溫下呈液態(tài)，形成晶體時，屬于

 

晶體．
（5）i單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖2乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖2丙所示．

若已知i的原子半徑為d，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，i的相對原子質(zhì)量為M，請回答：
晶胞中i原子的配位數(shù)為

 

，一個晶胞中i原子的數(shù)目為

 

，該晶體的密度為

 

（用M、N_A、d表示）

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應用,晶體的類型與物質(zhì)熔點、硬度、導電性等的關系,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：（1）由元素在周期表中的位置可知，元素o處于第四周期第Ⅷ族，元素周期表中第26號元素，為Fe元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫；
（2）由圖可知，序號“8”代表的物質(zhì)熔點最高，第三周期中有原子晶體Si，熔點最高；同周期自左而右電負性增強，第三周期中Cl元素的電負性最大，氯氣常溫下為氣體，比氬氣的相對分子質(zhì)量大，熔點僅高于氬氣；
（3）由元素在周期表中的位置可知，j是Si元素，c是C元素，二者形成難熔的晶體為SiC，為原子晶體，利用共價鍵來分析熔點高低；
（4）根據(jù)K元素為S元素，L為Cl元素可知KL₂為SCl₂，共價化合物，寫出電子式；根據(jù)常溫為液態(tài)來分析晶體類型；
（5）由圖可知，晶胞為面心立方堆積，以頂點的原子分析，位于面心的原子與之相鄰，1個頂點原子為12個面共用；根據(jù)均攤法計算晶胞中含有原子數(shù)目；
由圖丙可知，正方形對角線長度為4d cm，故立方體的棱長為，

2

2

×4dcm=2

2

d cm，晶胞體積為（2

2

dcm）³=16

2

d³cm³，根據(jù)晶胞含有原子數(shù)目計算晶胞的質(zhì)量，再根據(jù)ρ=

m

V

計算密度．

解答： 解：（1）由元素在周期表中的位置可知，元素o處于第四周期第Ⅷ族，為26號元素Fe，原子核外有26個電子，根據(jù)構造原理其核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）由圖可知，序號“8”代表的物質(zhì)熔點最高，第三周期中有原子晶體Si，熔點最高，同周期自左而右電負性增強，第三周期中Cl元素的電負性最大，氯氣常溫下為氣體，比氬氣的相對分子質(zhì)量大，熔點僅高于氬氣，故2代表氯元素，
故答案為：Si；2；
（3）c是C元素，j是Si元素，二者形成難熔的晶體為SiC，為原子晶體，因Si-Si鍵的鍵長大于Si-C鍵的鍵長，則SiC中鍵能大，熔點高，
故答案為：SiC；Si-Si鍵的鍵長大于Si-C鍵的鍵長，則SiC中鍵能大，熔點高；
（4）根據(jù)K元素為S元素，L為Cl元素可知KL₂為SCl₂，為共價化合物，電子式為：；由于SCl₂在常溫下為液態(tài)，故為分子晶體，故答案為：；分子；
（5）根據(jù)圖片知，Al單質(zhì)為面心立方最密堆積，Al原子配位數(shù)配位數(shù)=3×

1

2

×8=12，由圖2可知占據(jù)頂點和面心，則個數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4；
由圖丙可知，正方形對角線長度為4d cm，故立方體的棱長為：

2

2

×4dcm=2

2

d cm，晶胞體積為（2

2

dcm）³=16

2

d³cm³，
晶胞中含有原子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，相對原子質(zhì)量為M，故晶胞的質(zhì)量=4×

M

NA

g，故晶體的密度=

4M NA

16 2 d3

g/cm³=

M

4 2 d3NA

g/cm³，

故答案為：12；4；

M

4 2 d3NA

g/cm³；

點評：本題考查物質(zhì)結構與性質(zhì)、元素周期律、核外電子排布、晶胞結構與計算等，注意對電離能突變的理解，晶胞計算需要學生具有一定的數(shù)學計算能力與空間想象力，難度中等．