Question

（12分）【選做題】本題包括A、B兩小題，請選定其中一小題，并在相應的答題區域內作答。若多做，則按A小題評分。
A．[物質結構與性質]
下表為元素周期表的一部分，其中的字母代表相應的元素。

a

b

c

d

e

f

g

h

I

（1）元素h的四價陽離子的外圍電子排布式為     。
（2）元素c、d、e、f的第一電離能（I₁）由小到大的順序為     。（用相應元素的元素符號表示）
（3）表中所列的元素之間可以形成多種無機化合物和有機化合物，則它們形成的化合物之一——鄰甲基苯甲醛的分子中碳原子軌道的雜化類型為     。
1 mol 苯甲醛分子中含有σ鍵的數目為     。
（4）元素d與e形成的化合物常用于制作     材料，其原因是     。
（5）表中有關元素形成的一種離子和單質d₃互為等電子體，則該離子的化學式為     。
（6）元素I的合金可用來儲存a的單質，該合金的晶胞結構如圖所示，則此合金的化學式為     。

Answer 1

共12分。
（1）3d⁵（2分）     
（2）Al<Mg<O<N（2分）
（3）sp²和sp³（2分）      14 mol或14N_A（1分）
（4）耐火（1分）      晶體的晶格能較大（1分）
（5）NO₂^—（1分）
（6）LaNi₅（2分）

解析試題分析：根據元素周期表可判斷a～（1）根據元素周期表可判斷h是Co元素，原子的外圍電子的排布式為3d⁷4s²，所以四價陽離子的外圍電子排布式為3d⁵
（2）元素c、d、e、f分別是N、O、Mg、Al元素，N與O比，N的2p軌道是2個電子為半充滿狀態，所以第一電離能N>O；Mg與Al，Mg的最外層是3s軌道，有2個電子，為全充滿狀態，所以第一電離能Mg>Al，而電子層數越多，第一電離能越小，所以四種元素的第一電離能的大小順序是Al<Mg<O<N；
（3）鄰甲基苯甲醛的分子中苯環、醛基上的碳原子的周圍有3個σ鍵，是sp²雜化，甲基上的碳原子周圍是4個σ鍵，是sp³雜化；單鍵都是σ鍵，雙鍵有1個是σ鍵，所以1 mol 苯甲醛分子中含有σ鍵的數目為14 mol或14N_A；
（4）元素d與e形成的化合物是MgO，常用作耐火材料，因為MgO的晶格能較大，它的熔點高，所以被用作耐火材料；
（5）單質d₃即O₃，是3原子18個價電子的分子，與它互為等電子體的離子的判斷，應在O元素的周圍找，所以應是NO₂^-；
（6）元素I是Ni元素，上下底面各有6個Ni原子，側面有 6個Ni原子，內部形成正六邊形的有6個Ni原子，所以晶胞中Ni的原子個數=18×1/2+6=15；La原子位于六棱柱的頂點和上下底面的中心，所以晶胞中La原子的個數=12×1/6+2×1/2=3；所以晶胞中Ni與La的原子個數比是15:3=5:1，該晶胞的化學式為LaNi₅。
考點：考查元素周期表的應用，第一電離能的判斷，化學鍵的判斷，物質的性質，晶胞計算