Question

【化學(xué)-選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】（15分）

請(qǐng)回答以下問題：

（1）第四周期的某主族元素，其第一至五電離能數(shù)據(jù)如下圖1所示，則該元素對(duì)應(yīng)原子的M層電子排布式為 ．

（2）如下圖2所示，每條折線表示周期表ⅣA-ⅦA中的某一族元素氫化物的沸點(diǎn)變化。每個(gè)小黑點(diǎn)代表一種氫化物，其中a點(diǎn)代表的是 ．簡(jiǎn)述你的判斷依據(jù) ．

（3）CO2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如下圖3所示．該晶體的類型屬于 （選填“分子”“原子”“離子”或“金屬”）晶體，該晶體中碳原子軌道的雜化類型為 。

（4）在離子晶體中正、負(fù)離子間力求盡可能多的接觸，以降低體系的能量，使晶體穩(wěn)定存在。已知Na+半徑是Cl-的a倍，Cs+半徑是Cl-的b倍，請(qǐng)回顧課本上NaCl和CsCl的晶胞，其晶胞邊長(zhǎng)比為 ．

（5）Fe的一種晶體如甲、乙所示，若按甲虛線方向切乙得到的A-D圖中正確的是 ．鐵原子的配位數(shù)是 ，假設(shè)鐵原子的半徑是r cm，該晶體的密度是p g／cm3，則鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為 （設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA）。

、

 

 

Answer 1

（1）3s23p6

（2）SiH4；在ⅣA～ⅦA中的氫化物里，NH3、H2O、HF因分子間存在氫鍵，故沸點(diǎn)高于同主族相鄰元素氫化物的沸點(diǎn)，只有ⅣA族元素氫化物不存在反�，F(xiàn)象；組成與結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子量越大，分子間作用力越大，沸點(diǎn)越高，a點(diǎn)所在折線對(duì)應(yīng)的是氣態(tài)氫化物SiH4

（3）原子；sp3雜化

（4）(1+b)：（1+a）

（5）A；8；

【解析】

試題分析：（1）該元素第三電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二電離能，說明該元素的原子價(jià)電子數(shù)為2，為Ca，M層電子排布式為：3s23p6

（2）在ⅣA～ⅦA中的氫化物里，NH3、H2O、HF因分子間存在氫鍵，故沸點(diǎn)高于同主族相鄰元素氫化物的沸點(diǎn)，只有ⅣA族元素氫化物不存在反�，F(xiàn)象，第ⅣA族形成的氫化物分之間為范德華力，組成與結(jié)構(gòu)相似，相對(duì)分子量越大，范德華力越大，沸點(diǎn)越高，所以a點(diǎn)所在折線對(duì)應(yīng)的是氣態(tài)氫化物SiH4。

（3）由CO2在高溫高壓下所形成的晶體圖可以看出，其晶體結(jié)構(gòu)為空間物質(zhì)結(jié)構(gòu)，每個(gè)C原子周圍通過共價(jià)鍵連接4個(gè)O原子，所以該晶體為原子晶體，碳原子軌道的雜化類型為sp3雜化。

（4）設(shè)Cl?半徑為r，則Na+半徑為ar，Cs+半徑為br，NaCl晶胞邊長(zhǎng)為x，因?yàn)镹aCl晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)，所以2x2=（2r+2ar）2，得r=（1+a）r；CsCl晶胞為體心李立方結(jié)構(gòu)，所以y2+2y2=（2r+2br）2，可得y=2/(1+b)r，x：y=(1+b)：（1+a）

（5）甲中Fe位于頂點(diǎn)和體心，乙由8個(gè)甲組成，按甲虛線方向切乙形成的縱截面邊長(zhǎng)不相等，則排除B、D，由于每個(gè)小晶胞中的體心含有1個(gè)Fe原子，則應(yīng)為A；由圖甲可以看出，位于體心的鐵原子周圍距離最近的鐵原子有8個(gè)，所以鐵原子的配位數(shù)是8；設(shè)圖甲晶胞的邊長(zhǎng)為acm，則a2+2 a2=（4r）2，得a=4/3r ，圖甲晶胞的體積V=a3=64/9r3，根據(jù)均攤發(fā)可知甲中晶胞含F(xiàn)e原子：8×1/8+1=2,設(shè)Fe的相對(duì)原子質(zhì)量為M，則64/9r3?ρ=2M/ NA,M=

考點(diǎn)：考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體知識(shí)等內(nèi)容。