Question

【題目】下圖為元素周期表的另一種畫法——塔式周期表，上面標有部分族及部分元素。請根據(jù)周期表中所列的元素回答問題：

(1)碳、氮、氧三種元素的電負性由小到大的順序為_____________________。

(2)Y3+的結構示意圖為_____________，Z的價電子排布式為_______________。

(3)原子簇是由幾個到幾百個原子組成的相對獨立的物質結構單元，如鋁原子簇Al13、Al14。已知原子簇價電子總數(shù)為2，8，20，34，40，58……時，原子簇可穩(wěn)定存在。

①Al13的化學性質與第__________族元素性質相似

②Al14達到穩(wěn)定時，呈現(xiàn)的化合價為+2，其原因是___________________。

(4)某種化合物由X、Y、Z三種元素組成，其晶胞結構如圖所示，則其化學式為____________，該晶胞上下底面為正方形，側面與底面垂直，根據(jù)圖中所示的數(shù)據(jù)列式計算該晶體的密度：ρ=_______gcm-3(只要求列出計算式)。

Answer 1

【答案】C<N<O 3d104s1 VIIA Al14價電子為42，原子簇要達到穩(wěn)定結構即價電子40，需要失去2個電子 CuFeS2

【解析】

(1)同一周期元素的電負性隨原子序數(shù)的增大而增大；

(2)根據(jù)元素在周期表的位置可知：X是S元素，Y是Fe元素，Z是Cu元素，Fe是26號元素，Fe原子失去3個電子變?yōu)?/span>Fe3+，據(jù)此書寫Fe3+結構示意圖；根據(jù)構造原理書寫Cu的核外電子排布式及其價層電子排布式；

(3)原子簇是由幾個到幾百個原子組成的相對獨立的物質結構單元，能穩(wěn)定存在，原子簇價電子總數(shù)為2，8，20，34，40，58……時，原子簇可穩(wěn)定存在判斷其可能的化合價，確定相似元素族；

(4)用均攤方法計算晶胞中含有的Cu、Fe、S原子個數(shù)，求其最簡式，得物質化學式，然后利用ρ=計算密度。

(1)同一周期元素的電負性隨原子序數(shù)的增大而增大，所以C、N、O三種元素的電負性由小到大的順序為C<N<O；

(2)根據(jù)上述分析可知Y是Fe，Z是 Cu元素。 Fe是26號元素，Fe原子失去3個電子變?yōu)?/span>Fe3+，則Fe3+結構示意圖為：；Cu是29號元素，Cu原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1，則Cu原子的價電子排布式為3d104s1；

(3)①Al13價電子數(shù)為13×3=39，由于原子簇價電子總數(shù)為2，8，20，34，40，58……時，原子簇可穩(wěn)定存在，所以Al13得到1個電子就形成穩(wěn)定結構，因此與元素周期表中VIIA的元素性質相似；

②Al14價電子數(shù)為14×3=42，由于原子簇價電子總數(shù)40時，原子簇可穩(wěn)定存在，因此Al14失去2個電子后形成的+2價的離子為穩(wěn)定結構；

(4)S原子位于晶胞內(nèi)，1個晶胞中含有的S原子數(shù)目為：8個，Fe原子6個位于面上、4個位于棱上，則Fe原子數(shù)目=6×+4×=4，Cu原子有4個位于面上、1個位于晶胞內(nèi)部、8個位于頂點上，則晶胞中含有的Cu原子數(shù)目=4×+8×+1=4，所以晶體中Cu、Fe、S原子數(shù)目之比=4：4：8=1：1：2，故該晶體化學式為：CuFeS2；晶胞質量m=，晶胞體積V=(524×10-10 cm)2×103×10-10 cm，則該晶體的密度ρ==g/cm3。