Question

13．如圖是元素周期表的一部分

（1）元素⑩原子結構示意圖為．
（2）元素 ③④⑤的電負性由大到小的順序為F＞O＞N（填化學用語，下同），其簡單離子半徑由大到小的順序為N^3-＞O^2-＞F^-．⑤與⑧氣態(tài)氫化物中穩(wěn)定性較強的是HF．
（3）某些不同族元素的性質也有一定的相似性，如上表中元素⑦與元素②的單質及其化合物有相似的性質．寫出元素②的最高價氧化物與NaOH溶液反應的離子方程式2OH^-+BeO=BeO₂^2-+H₂O
（4）根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)（單位：KJ•mol^-1），回答下面各題：

元素代號	I1	I2	I3	I4
Q	2080	4000	6100	9400
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

①在周期表中，最可能處于同一主族的是R和U．（填元素代號）
②T元素最可能是p（填“s”、“p”、“d”、“ds”等）區(qū)元素；若T為第二周期元素，Z是第三周期元素中原子半徑最小的主族元素，則T、Z形成的化合物分子鍵角為120°．
（5）金剛砂（SiC）的結構與金剛石相似，硬度與金剛石相當，則金剛砂的晶胞中含有4個硅原子，4個碳原子，其中硅原子的雜化方式為sp³．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①為C、②為Be、③為N、④為O、⑤為F、⑥為Na、⑦為Al、⑧為Cl、⑨為Ti、⑩為Fe；
（1）Fe的原子序數(shù)為26；
（2）非金屬性越強，電負性越大；具有相同電子排布的離子中原子序數(shù)大的離子半徑小；非金屬性越強，對應氫化物越穩(wěn)定；
（3）元素②的最高價氧化物與NaOH溶液反應，類似氧化鋁與NaOH的反應；
（4）Q的電離能較大，且其第一電離能較大，應該為稀有氣體元素；
R第一電離能遠遠小于第二電離能，則R元素原子最外層電子數(shù)為1，屬于第IA族元素；
S第二電離能遠遠小于第三電離能，則S元素原子最外層電子數(shù)是2，屬于第IIA族元素；
T元素第三電離能遠遠小于第四電離能，則T元素原子最外層電子數(shù)是3，屬于第IIIA族元素；
U元素第一電離能遠遠小于第二電離能，則U元素原子最外層電子數(shù)是1，屬于第IA族元素，
R第一電離能大于U，則原子序數(shù)R小于U；
（5）結合均攤法及電子對互斥模型來解答．

解答 解：（1）Fe原子結構示意圖為，故答案為：；
（2）元素 ③④⑤的電負性由大到小的順序為F＞O＞N，其簡單離子半徑由大到小的順序為N^3-＞O^2-＞F^-．⑤與⑧氣態(tài)氫化物中穩(wěn)定性較強的是HF，
故答案為：F＞O＞N；N^3-＞O^2-＞F^-；HF；
（3）元素②的最高價氧化物與NaOH溶液反應的離子方程式為2OH^-+BeO=BeO₂^2-+H₂O，故答案為：2OH^-+BeO=BeO₂^2-+H₂O；
（4）①若以上五種元素為前四周期元素，R和U屬于第IA族元素，R第一電離能大于U，則原子序數(shù)R小于U，則R為Na，故答案為：R 和U；
②若五種元素為主族元素，T屬于第IIIA族元素，則T為p區(qū)元素，若T為第三周期元素，T為Al元素，E是第三周期元素中原子半徑最小的元素，則為Cl元素，T、E形成化合物為AlCl₃，AlCl₃中Al原子價層電子對個數(shù)是3且不含孤電子對，所以其空間構型為平面三角形，鍵角為 120°，
故答案為：p； 120°；
（5）金剛砂（SiC）的結構與金剛石相似，硬度與金剛石相當，則金剛砂的晶胞中含有硅原子個數(shù)=4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，金剛砂中碳原子和硅原子個數(shù)之比為1：1，所以該晶胞中碳原子個數(shù)是4，每個硅原子連接4個C-Si鍵，所以硅原子的雜化方式為sp³，
故答案為：4；4；sp³．

點評 本題考查位置、結構與性質，為高頻考點，把握元素的位置、性質、元素周期律為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意（5）中計算為解答的難點，題目難度不大．