Question

17．如圖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H的單質與二氧化碳反應的方程式2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（2）D的氣態(tài)氫化物的VSEPR模型為四面體，其中心原子的雜化類型為sp³．
（3）G、H和I的第一電離能數(shù)值由大到小的順序為：Mg＞Al＞Na（用元素符號作答）．
（4）由A、C、D形成的ACD分子中，含有2個σ鍵，2個π鍵．
（5）要證明太陽上是否含有R 元素，可采用的方法是對太陽光進行光譜分析．
（6）與M同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與M原子相同的元素還有K、Cu（填元素符號）．MO₂Cl₂常溫下為深紅色液體，能與CCl₄、CS₂等互溶，據(jù)此可判斷MO₂Cl₂是非極性（填“極性”或“非極性”）分子．
（7）已知元素“O”某紅紫色配合物的組成為OCl₃•5NH₃•H₂O，中心離子O³⁺的配位數(shù)是6，1mol該物質與足量的硝酸銀反應可生成3molAgCl，則該物質的配體是NH₃、H₂O．
（8）金屬N的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖2所示．體心立方和面心立方兩種堆積方式中鐵的密度之比為34：37．

Answer 1

分析 根據(jù)元素在周期表中的位置知，A為H，B為Li，C為C，D為N，E為O，F(xiàn)為F，G為Na，H為Mg，I為Al，J為Si，K為S，L為Cl，M為Cr，N為Fe，O為Co，R為He，T為Ne，
（1）H單質是鎂，鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和C；
（2）D的氣態(tài)氫化物是氨氣，氨氣分子中N原子價層電子對個數(shù)是4且含有一個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論判斷VSEPR模型和原子雜化方式；
（3）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
（4）由A、C、D形成的ACD分子中為HCN，其結構式為H-C≡N，共價單鍵為σ鍵、共價三鍵中含有一個σ鍵、兩個π鍵；
（5）采用光譜分析可以確定元素；
（6）M是Cr元素，其原子最外層有1個電子；非極性分子的溶質極易溶于非極性分子的溶劑；
（7）O為Co，中心離子鈷離子的配位數(shù)是6，1mol該物質與足量的硝酸銀反應可生成3molAgCl，說明該物質中氯元素是外界，為氯離子，則氨氣分子和水分子為配體；
（8）N為Fe，利用均攤法計算晶胞中原子數(shù)目，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$計算體心立方晶胞和面心立方晶胞中鐵的密度之比；

解答 解：根據(jù)元素在周期表中的位置知，從A-R分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Cr、Fe、He元素，
（1）H單質是鎂，鎂在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和C，方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（2）D的氣態(tài)氫化物是氨氣，氨氣分子中N原子價層電子對個數(shù)是4且含有一個孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論知VSEPR模型為四面體，N原子雜化方式為sp³，
故答案為：四面體；sp³；
（3）同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，所以第一電離能Mg＞Al＞Na，
故答案為：Mg＞Al＞Na；
（4）由A、C、D形成的ACD分子中為HCN，其結構式為H-C≡N，共價單鍵為σ鍵、共價三鍵中含有一個σ鍵、兩個π鍵，所以該分子中含有兩個σ鍵、兩個π鍵，
故答案為：2；2；
（5）采用光譜分析可以確定元素，所以可以采用光譜分析確定He元素，
故答案為：對太陽光進行光譜分析；
（6）M是Cr元素，其原子最外層有1個電子，所以與M同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與M原子相同的元素還有K、Cu，非極性分子的溶質極易溶于非極性分子的溶劑，溶質都是非極性分子，所以MO₂Cl₂是非極性分子，
故答案為：K、Cu；非極性；
（7）O為Co，中心離子鈷離子的配位數(shù)是6，1mol該物質與足量的硝酸銀反應可生成3molAgCl，說明該物質中氯元素全部是外界，為氯離子，則氨氣分子和水分子為配體，其化學式為[Co（NH₃）₅ H₂O]Cl₃，
故答案為：NH₃、H₂O；
（8）N為Fe，設鐵原子的半徑為a，利用均攤法可知，體心立方晶胞中含有的鐵原子數(shù)為$1+8×\frac{1}{8}$=2，體心立方晶胞的邊長為$\frac{4a}{\sqrt{3}}$，所以晶胞的體積為（$\frac{4a}{\sqrt{3}}$）³，則體心立方晶胞的密度為$\frac{\frac{2×56}{{N}_{A}}}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$，面心立方晶胞中含有的鐵原子數(shù)為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，面心立方晶胞的邊長為$\frac{4a}{\sqrt{2}}$，所以晶胞的體積為（$\frac{4a}{\sqrt{2}}$）³，則面心立方晶胞的密度為$\frac{\frac{4×56}{{N}_{A}}}{（\frac{4a}{\sqrt{2}}）^{3}}$，所以體心立方晶胞和面心立方晶胞中鐵的密度之比為$\frac{\frac{2×56}{{N}_{A}}}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$：$\frac{\frac{4×56}{{N}_{A}}}{（\frac{4a}{\sqrt{2}}）^{3}}$=$3\sqrt{3}：4\sqrt{2}$≈34：37，
故答案為：34：37．

點評 本題考查物質結構和性質，涉及原子雜化方式判斷、相似相溶原理、元素周期律、物質性質等知識點，側重考查基本理論，熟悉價層電子對互斥理論、元素周期律即可解答，注意第一電離能中的異�，F(xiàn)象，題目難度不大．