Question

6．表為長(zhǎng)式周期表的一部分，其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素．

（1）表中位于ds區(qū)的元素是⑩（填編號(hào)），寫(xiě)出該元素基態(tài)原子的電子排布式[Ar]3d¹⁰4s¹．
（2）①和⑧形成的化合物分子中，中心原子的雜化軌道類型為sp，⑥和⑧形成的化合物的晶體類型是分子晶體．
（3）②、③、④三種元素中，第一電離能最大的是②（填編號(hào)）．
（4）元素③的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物在水中的溶解度比同族其它元素的氫化物大得多的原因是分子之間形成氫鍵．
（5）⑤與④形成的晶體的熔點(diǎn)高于⑤與⑦形成的晶體熔點(diǎn)，原因是氧離子半徑小于硫離子半徑，則MgO中離子鍵短，鍵能大．
（6）1183K以下，元素⑨的單質(zhì)為體心立方晶體（晶胞結(jié)構(gòu)如圖1），1183K以上轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎骄�體（晶胞結(jié)構(gòu)如圖2）．在圖2中，與一個(gè)原子距離最近且相等的原子個(gè)數(shù)為12，圖1與圖2所示晶胞中含有的原子個(gè)數(shù)之比為1：2．

Answer 1

分析 由元素在周期表的位置可知，①為Be，②為C，③為N，④為O，⑤為Mg，⑥為Al，⑦為S，⑧為Cl，⑨為Fe，⑩為Cu，
（1）元素周期表中位于ds區(qū)的元素為第ⅠB、ⅡB族，故符合的為⑩元素銅；
（2）①和⑧形成的化合物為BeCl₂；⑥和⑧形成的化合物為AlCl₃；
（3）N原子的2p電子半滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則第一電離能大；
（4）元素③的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物為氨氣，易與水分子形成氫鍵；
（5）⑤與④形成的晶體（MgO）的熔點(diǎn)高于⑤與⑦形成的晶體（MgS）熔點(diǎn)，與離子鍵有關(guān)；
（6）在1183K以下，為圖1所示，可知體心中有一個(gè)原子周圍有八個(gè)原子，故每個(gè)晶胞中有8個(gè)原子與中心原子等距離且最近，在晶體中依然為8個(gè)，在1183K以上時(shí)為圖2所示，以最上面中間原子為為例，同一個(gè)平面上有4個(gè)原子距離相等且距離最小，在豎直方向的四個(gè)面上，中間原子與所選定原子等距離且距離最小，在晶體中晶胞重復(fù)出現(xiàn)，故對(duì)面會(huì)有對(duì)稱的四個(gè)豎直面上的點(diǎn)，一共12個(gè)，結(jié)合均攤法計(jì)算．

解答 解：由元素在周期表的位置可知，①為Be，②為C，③為N，④為O，⑤為Mg，⑥為Al，⑦為S，⑧為Cl，⑨為Fe，⑩為Cu，
（1）元素周期表中位于ds區(qū)的元素為第ⅠB、ⅡB族，故符合的為⑩元素銅，該元素基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s¹，故答案為：⑩；[Ar]3d¹⁰4s¹；
（2）①和⑧形成的化合物為BeCl₂，Be不含孤對(duì)原子，形成2個(gè)共價(jià)單鍵，則中心原子的雜化軌道類型為sp雜化，⑥和⑧形成的化合物為AlCl₃，由分子構(gòu)成，為分子晶體，故答案為：sp；分子晶體；
（3）N原子的2p電子半滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則第一電離能大，②、③、④三種元素中，第一電離能最大的是②，故答案為：②；
（4）元素③的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物為氨氣，易與水分子形成氫鍵，則元素③的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物在水中的溶解度比同族其它元素的氫化物大得多的原因是分子之間形成氫鍵，故答案為：分子之間形成氫鍵；
（5）⑤與④形成的晶體（MgO）的熔點(diǎn)高于⑤與⑦形成的晶體（MgS）熔點(diǎn)，原因?yàn)檠蹼x子半徑小于硫離子半徑，則MgO中離子鍵短，鍵能大，
故答案為：氧離子半徑小于硫離子半徑，則MgO中離子鍵短，鍵能大；
（6）由圖1可知，與體心原子距離最近的原子位于頂點(diǎn)，則有8個(gè)；由圖2可知，與頂點(diǎn)原子距離最近的原子位于面心，1個(gè)晶胞中有3個(gè)，空間有8個(gè)晶胞無(wú)隙并置，且1個(gè)面被2個(gè)晶胞共用，則與一個(gè)原子距離最近且相等的原子個(gè)數(shù)為$\frac{3×8}{2}$=12個(gè)，圖1與圖2所示晶胞中含有的原子個(gè)數(shù)之比為（1+8×$\frac{1}{8}$）：（6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$）=1：2，
故答案為：12；1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查晶胞計(jì)算及原子結(jié)構(gòu)，為高頻考點(diǎn)，涉及電子排布及雜化、元素周期表中元素的分區(qū)、元素周期表中元素的位置、晶胞及晶體中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算等，綜合性較強(qiáng)，題目難度較大．