Question

12．圖1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(xué)元素．

試回答下列問題：
（1）請(qǐng)寫出元素O的基態(tài)原子外圍電子排布式3d⁶4s²．
（2）d的氫化物的分子構(gòu)型為三角錐形，中心原子的雜化形式為sp³；k在空氣中燃燒產(chǎn)物的分子構(gòu)型為V形，中心原子的雜化形式為sp²，該分子是極性（填“極性”或“非極性”）分子．
（3）第三周期8種元素按單質(zhì)熔點(diǎn)高低的順序排列如圖2，其中序號(hào)“8”代表Si（填元素符號(hào)）；其中電負(fù)性最大的是2（填圖2中的序號(hào)）．
（4）i單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖3丙所示．

若已知i的原子半徑為d cm，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，i的相對(duì)原子質(zhì)量為M，請(qǐng)回答：
①晶胞中i原子的配位數(shù)為12，一個(gè)晶胞中i原子的數(shù)目為4．
②該晶體的密度為$\frac{M}{4\sqrt{2}lvoyedn^{3}{N}_{A}}$（用字母表示）．

Answer 1

分析 （1）元素O屬于第四周期第ⅤⅢ族，為Fe元素；
（2）d屬于第二周期第ⅤA族，為N元素，其氫化物為NH₃；K屬于第三周期第ⅥA族，為S元素；
（3）第三周期8種元素的單質(zhì)中只有Si為原子晶體，熔沸點(diǎn)最大，熔沸點(diǎn)為原子晶體＞金屬晶體＞分子晶體，分子晶體有氬、氯氣、S、磷，在分子晶體中Ar只有分子間作用力，沸點(diǎn)最低，氯氣、S、磷中只有氯氣為氣體，其熔沸點(diǎn)在三者中最小；
（4）①i為第二周期第ⅢA族，為Al元素，①根據(jù)圖甲可知，該類型為面心立方最密堆積，配位數(shù)=3×$\frac{1}{2}$×8=12；
②根據(jù)晶胞密度$ρ=\frac{m}{V}$計(jì)算．

解答 解：（1）從圖中看出元素O屬于第四周期第ⅤⅢ族，為Fe元素，基態(tài)原子外圍電子排布式為3d⁶4s²，故答案為：3d⁶4s²；
（2）d的氫化物為NH₃，中心原子N電子對(duì)數(shù)為$\frac{5+1×3}{2}$=4，為sp³雜化方式，有一對(duì)孤電子對(duì)，分子構(gòu)型為三角錐形．k為S元素，在空氣中燃燒產(chǎn)物為SO₂，中心原子S電子對(duì)數(shù)為$\frac{6+0}{2}$=3，為sp²雜化方式，有一對(duì)孤電子對(duì)，分子構(gòu)型為V形，故為極性分子，
故答案為：三角錐形；sp³；V形；sp²；極性；　 
（3）第三周期8種元素的單質(zhì)中只有Si為原子晶體，熔沸點(diǎn)最大，由圖可知序號(hào)“8”代表的為Si，分子晶體的沸點(diǎn)較低，非金屬性越強(qiáng)的電負(fù)性越大，分子晶體有氬、氯氣、S、磷，在分子晶體中Ar只有分子間作用力，沸點(diǎn)最低，氯氣、S、磷中只有氯氣為氣體，其熔沸點(diǎn)在三者中最小，由圖可知，序號(hào)“2”代表的為Cl，其電負(fù)性最大，
故答案為：Si；2；
（4）i為第二周期第ⅢA族，為Al元素，
①根據(jù)圖片知，Al單質(zhì)為面心立方最密堆積，Al原子配位數(shù)配位數(shù)=3×$\frac{1}{2}$×8=12，由圖2可知占據(jù)頂點(diǎn)和面心，則個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，
故答案為：12；4．
②一個(gè)晶胞中原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，一個(gè)晶胞的質(zhì)量m=$\frac{4M}{{N}_{A}}$，晶胞體積V=$（\frac{4d}{\sqrt{2}}）^{3}$，密度$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{（\frac{4d}{\sqrt{2}}）^{3}}$=$\frac{M}{4\sqrt{2}wvfagql^{3}{N}_{A}}$，
故答案為：$\frac{M}{4\sqrt{2}zjdfbhn^{3}{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及元素周期表、核外電子排布、雜化軌道、分子結(jié)構(gòu)等，難度中等，注意把握元素在周期表中的位置、元素的性質(zhì)等，側(cè)重于元素周期表和周期律知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查．