Question

【題目】根據下列五種短周期元素的電離能數據（單位：kJ/mol），回答下面各題。

元素代號	I1	I2	I3	I4	I5
Q	800.6	2427.1	3659.7	25025.8	32826.7
R	495.8	4562	6910.3	9543	13354
S	577.5	1816.7	2744.8	11577	14842
T	1402.3	2856	4578.1	7475.0	9444.9
U	2080.7	3952.3	6122	9371	12177

（1）在這五種元素中，最可能處于同一族的兩種元素是_________（填元素符號），S元素最可能是_____區元素

（2）基態Q元素原子的價電子排布式是____________。Q和T同周期。化合物QT中T元素的化合價為_______；第一電離能介于Q、T之間的同周期元素有______種。

（3）化合物RT3中化學鍵類型為_______，RT3的陰離子的幾何構型為________。

（4）下列元素中，化學性質和物理性質最像U元素的是_____________

A．硼　　 B．鈹　　　C．鋰　　　D．氦　　　E．碳

（5）R的某種氧化物X晶胞結構如圖所示，晶胞參數a＝0.566 nm，X的化學式為_____；列式并計算晶體X的密度(g·cm－3)_____。

Answer 1

【答案】 B和Al p 2s22p1 -3 3 離子鍵、共價鍵 直線型 D Na2O

【解析】試題分析：本題考查電離能的分析和元素的推斷，價電子排布式的書寫，第一電離能大小的比較，離子幾何構型的判斷，晶胞的分析和計算。Q元素的I4I3，Q元素的原子最外層有3個電子，Q處于IIIA；R元素的I2I1，R元素的原子最外層有1個電子，R處于IA；S元素的I4I3，S元素的原子最外層有3個電子，S處于IIIA；T、U元素的I1~I5沒有突變，T、U的最外層電子數至少5個。

（1）根據上述分析，這五種元素中，最可能處于同一族的兩種元素是Q和S，Q和S都處于IIIA，Q的I1大于S的I1，Q為B元素，S為Al元素。最可能處于同一族的兩種元素是B和Al。S元素為Al元素，基態Al原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，最后一個電子填入3p能級，Al是p區元素。

（2）Q為B元素，B原子核外有5個電子，基態B原子核外電子排布式為1s22s22p1，基態B原子的價電子排布式為2s22p1。Q的化合價為+3價，根據化合物中元素的正負化合價代數和為0，QT中T元素的化合價為-3價。Q屬于第二周期，Q和T同周期，T也屬于第二周期，T為N元素，第一電離能介于B和N之間的有Be、C、O，共3種元素。

（3）R為IA族元素，R原子核外電子數大于5，R為Na元素；T為N元素，RT3為NaN3，其中含有離子鍵和共價鍵。NaN3中陰離子為N3-，N3-與CO2互為等電子體，CO2為直線型，則N3-也為直線型。

（4）U的最外層電子數至少5個，U不可能是IA族~IVA族元素，U的第一電離能較大，U可能是0族元素，化學性質和物理性質最像U元素的是氦，答案選D。

（5）用“均攤法”，小黑球（Na+）：8個，大白球（O2-）：8+6=4，X的化學式為Na2O。晶胞的體積為（0.566nm）3=（0.56610-7）3cm3，1mol晶胞的體積為（0.56610-7）3cm3NA，1mol晶胞的質量為462g，晶體X的密度為=2.27g/cm3。