Question

17．（1）AlN的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，在AlN晶體中，每個(gè)Al原子與4個(gè)N原子相連，與N元素同主族的元素As位于元素周期表的第四周期，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³．
（2）A元素的原子價(jià)電子排布為ns²np²，B元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，C元素原子的M電子層p亞層中有3個(gè)未成對(duì)電子，D元素原子核外的M層中只有2對(duì)成對(duì)電子．
①當(dāng)n=2時(shí)，AB₂屬于非極性分子（填“極性”或“非極性”）．
②若A元素的原子價(jià)電子排布為3s²3p²，A、C、D三種元素的第一電離能由大到小的順序是P＞S＞Si（用元素符號(hào)表示）
（3）CaO晶胞如右圖所示其中Ca²⁺的配位數(shù)為6，CaO晶體和NaCl晶體的離子排布方式相同，CaO晶體的熔點(diǎn)高于NaCl晶體的熔點(diǎn)的主要原因是結(jié)構(gòu)相似，離子核間距離相近的情況下，CaO中的離子所帶電荷更多，作用力更強(qiáng)，熔點(diǎn)更高．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)題干信息“AlN的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似”，根據(jù)晶體硅的結(jié)構(gòu)分析；與N元素同主族的元素As位于元素周期表的第四周期，其原子序數(shù)為33，核外有33個(gè)電子最外層電子數(shù)為5；
（2）A、B、C、D為前四周期元素，B元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過8個(gè)，所以B元素為O元素，C元素原子的M電子層的P亞層中有3個(gè)未成對(duì)電子，則C是P元素，D元素原子核外的N層中只有2對(duì)成對(duì)電子，則D的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則D是S元素；
①當(dāng)n=2時(shí)，A是C元素，則AB₂是CO₂，根據(jù)二氧化碳分子正負(fù)電荷重心是否重合判斷；
②若A元素的原子價(jià)電子排布為3s²3p²，則A為Si元素，同周期從左到右第一電離能增大，但是第VA與第VIA族反常；
（3）以鈣離子為中心，沿X、Y、Z三軸進(jìn)行切割，從而確定鈣離子配位數(shù)；離子晶體的離子半徑越小，電荷越多，晶格能越大，熔點(diǎn)越高．

解答 解：（1）依據(jù)題干信息“AlN的晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似”，晶體硅中每個(gè)Si原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，與其它4個(gè)硅原子相連，則每個(gè)Al原子與4個(gè)N原子相連；與N元素同主族的元素As位于元素周期表的第四周期，其原子序數(shù)為33，核外有33個(gè)電子最外層電子數(shù)為5，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
故答案為：4；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）A、B、C、D為前四周期元素，B元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍，最外層電子數(shù)不超過8個(gè)，所以B元素為O元素，C元素原子的M電子層的P亞層中有3個(gè)未成對(duì)電子，則C是P元素，D元素原子核外的N層中只有2對(duì)成對(duì)電子，則D的核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁴，則D是S元素；
①當(dāng)n=2時(shí)，A是C元素，則AB₂是CO₂，二氧化碳是直線型結(jié)構(gòu)，正負(fù)電荷重心重合，所以是非極性分子，
故答案為：非極性；
②若A元素的原子價(jià)電子排布為3s²3p²，則A為Si元素，同周期從左到右第一電離能增大，但是第VA與第VIA族反常，則第一電離能：P＞S＞Si；
故答案為：P＞S＞Si；
（3）以鈣離子為中心，沿X、Y、Z三軸進(jìn)行切割，結(jié)合圖片知，鈣離子的配位數(shù)是6；離子晶體的離子半徑越小，電荷越多，晶格能越大，熔點(diǎn)越高，結(jié)構(gòu)相似，離子核間距離相近的情況下，CaO中的離子所帶電荷更多，作用力更強(qiáng)，熔點(diǎn)更高；
故答案為：6；結(jié)構(gòu)相似，離子核間距離相近的情況下，CaO中的離子所帶電荷更多，作用力更強(qiáng)，熔點(diǎn)更高．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了電子排布式、原子結(jié)構(gòu)、第一電離能、晶胞的計(jì)算等知識(shí)，解題關(guān)鍵是要熟練掌握元素周期律和周期表推元素的種類，題目難度中等，注意把握離子晶體熔沸點(diǎn)比較方法．