Question

【題目】

教材插圖具有簡潔而又內涵豐富的特點。請回答以下問題：

（1）第三周期的某主族元素，其第一至第五電離能數據如圖1所示，則該元素對應的原子有_____種不同運動狀態的電子。

（2）如圖2所示，每條折線表示周期表ⅣA ~ⅦA 中的某一族元素氫化物的沸點變化。每個小黑點代表一種氫化物，其中a點代表的是___________。判斷依據是____________。

（3）CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖3所示。則該晶體的類型屬于_____________晶體。

（4）第一電離能介于Al、P之間的第三周期元素有____種。 GaCl3中中心原子的雜化方式為_________，寫出與GaCl3結構相同的一種等電子體（寫離子）______________。

（5）冰、干冰、碘都是分子晶體，冰的結構具有特殊性，而干冰、碘的晶體具有相似的結構特征，干冰分子中一個分子周圍有__________個緊鄰分子。 D的醋酸鹽晶體局部結構如圖，該晶體中含有的化學鍵是_____________（填字母標號）。

a．極性鍵 b．非極性鍵 c．配位鍵 d．金屬鍵

（6）Fe的一種晶體如甲、乙所示，若按甲虛線方向切乙得到的A~D圖中正確的是_____（填字母標號）。

鐵原子的配位數是____________，假設鐵原子的半徑是r cm，該晶體的密度是ρg/cm3 ，則鐵的相對原子質量為________________（設阿伏加德羅常數的值為NA）。

Answer 1

【答案】12 SiH4 在ⅣA ~ⅦA中的氫化物里，只有ⅣA族元素氫化物沸點不存在反常現象，且a為第三周期氫化物，故a為SiH4 原子 3 sp2雜化 CO32－、NO3－ 12 abc A 8

【解析】

綜合應用物質結構與性質知識解答，同種元素逐級電離能規律、周期表中第一電離能的周期性規律、分子間氫鍵對物質沸點的影響、化學鍵的類型與判斷、中心原子的雜化類型、等電子體的概念與書寫、分子晶體和金屬晶體中配位數的含義、晶胞；邊長與密度的計算等。

（1）圖1中，I2 與I3相差較大，該元素原子最外層有兩個電子，應是第三周期主族元素鎂（Mg）。電子的運動狀態取決于電子所處的能層、能級、原子軌道和自旋方向，鎂原子核外共有12個電子，則有12種不同運動狀態的電子。

（2）第ⅣA ~ⅦA元素的氫化物中，NH3、H2O、HF的分子間有氫鍵，使得它們的沸點與同族其它元素的氫化物相比“反常”。圖2中a點所在折線無“反常”，為第IVA元素的氫化物，a點代表的是第三周期的氫化物SiH4。

（3）圖3中，C、O原子通過共價鍵形成空間網狀晶體，屬于原子晶體。

（4）第IIA族元素np能級全空、第VA族元素np能級半充滿，使第一電離能出現“反常”。第三周期元素第一電離能由小到大的順序為Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl、Ar，介于Al、P之間的有Mg、Si、S三種元素。 Ga位于第四周期第IIIA族，GaCl3分子中，Ga原子價層電子對數為(3+1×3)/2=3，則其雜化方式為sp2。要寫與GaCl3互為等電子體的離子，應在價電子總數不變的前提下，將Ga、Cl換成它們的鄰族元素，如CO32-、NO3-等。

（5）干冰晶胞為面心立方堆積，若考察上表面的面心二氧化碳分子，則它與上表面的四個頂點、前后左右四個面心、以及上面一個晶胞的前后左右四個面心，共12個二氧化碳分子距離最近且相等。 從D的醋酸鹽晶體局部結構看，該晶體中有C-H、C－O、C=O、O-D等極性鍵，有C-C非極性鍵，有O→D配位鍵，故選abc。

（6）圖甲為該鐵的一個晶胞，沿虛線的切面為長方形，長是寬的倍，四個頂角和中心有鐵原子。圖乙為8個晶胞疊成的立方體，沿虛線的切面為A圖。考察圖甲體心鐵原子，則其配位數為8。設圖甲中晶胞邊長為a cm，則體對角線為a cm。又體對角線上三原子相切，得a cm＝4r cm。根據密度和鐵原子數求得的一個晶胞質量相等，有ρg/cm3×(a cm)3＝，解得M(Fe)＝g/mol，Mr(Fe)＝。