Question

下表為元素周期表的一部分。請(qǐng)回答下列問題：

根據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置可知①～⑩分別是H、C、N、O、Mg、Al、Cl、Ca、Mn、Fe。

（1）上述元素中，屬于s區(qū)的是____________(填元素符號(hào))。

（2）寫出元素④的基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖____________________。

（3）元素第一電離能為⑨________⑩ (填“大于”或“小于”)。

（4）元素③氣態(tài)氫化物的VSEPR模型為________；該分子為________分子(填“極性”或“非極性”)。向硫酸銅溶液中逐滴加入其水溶液，可觀察到的現(xiàn)象為_____________________________。

（5）⑥單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示。

若已知⑥的原子半徑為dcm，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，元素⑥的相對(duì)原子質(zhì)量為M，請(qǐng)回答：晶胞中⑥原子的配位數(shù)為             ,該晶體的密度為             （用字母表示）

（6）實(shí)驗(yàn)證明：⑤和⑧的氧化物、KCl、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似（如下圖所示），已知3種離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表：

 

離子晶體	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ·mol－1	786	715	3401

 

則該4種離子晶體（不包括NaCl）熔點(diǎn)從高到低的順序是：               （用化學(xué)式填寫）。

其中⑧的氧化物晶體中一個(gè)陽(yáng)離子周圍和它最鄰近且等距離的陽(yáng)離子有        個(gè)。

 

Answer 1

【答案】

（1）H    Mg     Ca（2）或 （3）大于

（4）四面體    極性     先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，后溶解得深藍(lán)色溶液

（5）12     （6）TiN＞MgO＞CaO＞KCl    6

【解析】

試題分析：根據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置可知①～⑩分別是H、C、N、O、Mg、Al、Cl、Ca、Mn、Fe。

（1）區(qū)的名稱來自于按照構(gòu)造原理最后填入電子的軌道名稱，所以根據(jù)元素的核外電子排布可知，上述元素中，屬于s區(qū)的是H、Mg、Ca。

（2）氧元素的最外層電子數(shù)是6個(gè)，所以基態(tài)原子的價(jià)電子排布圖是或。

（3）由于Mn元素的3d能級(jí)有5個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能大于相鄰元素的，所以Mn元素的第一電離能大于鐵元素的第一電離能。

（4）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知，氨氣分子中氮元素含有的孤對(duì)電子對(duì)數(shù)＝（5－3×1）÷2＝1，所以氨氣的VSEPR模型為四面體；但實(shí)際的空間構(gòu)型是三角錐形，所以該分子為極性分子。由于銅離子能和氨氣形成配位健，所以向硫酸銅溶液中逐滴加入其水溶液，可觀察到的現(xiàn)象為先產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，后溶解得深藍(lán)色溶液。

（5）根據(jù)金屬鋁的晶胞可知，該晶胞的配位數(shù)是（3×8）÷2＝12個(gè)，晶胞含有鋁原子的個(gè)數(shù)是。根據(jù)丙的結(jié)構(gòu)可知，該晶胞的邊長(zhǎng)是，所以有,因此晶胞的密度g/cm³。

（6）離子晶體的離子半徑越小，帶電荷數(shù)越多，晶格能越大，則晶體的熔沸點(diǎn)越高，則有TiN＞MgO，MgO＞CaO，由表中數(shù)據(jù)可知CaO＞KCl，因此熔點(diǎn)從高到低的順序是TiN＞MgO＞CaO＞KCl。氯化鈉的配位數(shù)是6個(gè)，即上下、左右和前后各1各，所以Ca的氧化物晶體中一個(gè)陽(yáng)離子周圍和它最鄰近且等距離的陽(yáng)離子有6個(gè)。

考點(diǎn)：考查元素周期表的結(jié)構(gòu)、價(jià)電子排布圖、配位健、第一電離能、分子的空間構(gòu)型以及晶體類型的有關(guān)計(jì)算、判斷和熔點(diǎn)比較等

點(diǎn)評(píng)：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力和邏輯推理能力。本題主要是元素“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系的綜合考查，比較全面考查學(xué)生有關(guān)元素推斷知識(shí)和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，考查了學(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運(yùn)用元素周期律解決具體化學(xué)問題的能力。該題的難點(diǎn)是晶體密度的計(jì)算。