Question

已知：周期表中前四周期的六種元素A、B、C、D、E、F核電荷數(shù)依次增大，其中A原子核外有三個未成對電子；化合物B₂E的晶體為離子晶體，E原子核外的M層中只有兩對成對電子；C元素是地殼中含量最高的金屬元素；D單質(zhì)的熔點在同周期元素形成的單質(zhì)中是最高的；F²⁺離子核外各層電子均充滿．請根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為

 

．（用元素符號表示）
（2）B的氯化物的熔點比D的氯化物的熔點

 

（填“高”或“低”），理由是

 

．
（3）E的最高價氧化物分子的空間構(gòu)型是

 

，是

 

分子（填“極性”或“非極性”）．
（4）F原子的核外電子排布式是

 

．
（5）E、F形成某種化合物有如圖a、b所示兩種晶體結(jié)構(gòu)（深色球表示F原子），其化學(xué)式為

 

．（a）中E原子的配位數(shù)為

 

．若在（b）的結(jié)構(gòu)中取出一個平行六面體作為晶胞，則平均一個晶胞中含有

 

個F原子．與（b）中陰離子堆積方式類似的金屬晶體有

 

（任寫一種）．結(jié)構(gòu)（a）與（b）中晶胞的原子空間利用率相比，（a）

 

（b）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

考點：晶胞的計算,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：

分析：A、B、C、D、E、F為周期表中前四周期的元素，且核電荷數(shù)依次增大，C元素是地殼中含量最高的金屬元素，所以C為Al元素，F(xiàn)²⁺離子核外各層電子均充滿，即各層電子數(shù)為2、8、18，所以F為Zn元素，E原子核外的M層中只有兩對成對電子，即M層上有6個電子，所以M為S元素，D的核電荷數(shù)介于13與16之間，且單質(zhì)的熔點在同周期元素形成的單質(zhì)中是最高的，所以D為Si元素，化合物B₂E的晶體為離子晶體，且B的核電荷數(shù)小于13，所以B為Na元素，A原子核外有三個未成對電子，且A的核電荷數(shù)小于11，所以A為N元素，即A、B、C、D、E、F依次為N、Na、Al、Si、S、Zn，據(jù)此答題；

解答： 解：A、B、C、D、E、F為周期表中前四周期的元素，且核電荷數(shù)依次增大，C元素是地殼中含量最高的金屬元素，所以C為Al元素，F(xiàn)²⁺離子核外各層電子均充滿，即各層電子數(shù)為2、8、18，所以F為Zn元素，E原子核外的M層中只有兩對成對電子，即M層上有6個電子，所以M為S元素，D的核電荷數(shù)介于13與16之間，且單質(zhì)的熔點在同周期元素形成的單質(zhì)中是最高的，所以D為Si元素，化合物B₂E的晶體為離子晶體，且B的核電荷數(shù)小于13，所以B為Na元素，A原子核外有三個未成對電子，且A的核電荷數(shù)小于11，所以A為N元素，即A、B、C、D、E、F依次為N、Na、Al、Si、S、Zn，
（1）根據(jù)元素周期律，同周期元素從左向右，第一電離能逐漸增大，其中第ⅡA和第ⅤA族要比相鄰的同周期元素要高，同一主族從上到下第一電離能逐漸減小，所以N、Na、Al、Si的第一電離能大小順序為Na＜Al＜Si＜N，故答案為：Na＜Al＜Si＜N；
（2）B的氯化物為NaCl，D的氯化物為SiCl₄，NaCl為離子晶體，SiCl₄為分子晶體，離子鍵的鍵能遠大于分子間作用力，所以NaCl的熔點比SiCl₄的熔點高，故答案為：高；NaCl為離子晶體，SiCl₄為分子晶體，離子鍵的鍵能遠大于分子間作用力，故熔點：NaCl＞SiCl₄；
故答案為：高；NaCl為離子晶體，SiCl₄為分子晶體，離子鍵的鍵能遠大于分子間作用力，故熔點：NaCl＞SiCl₄；
（3）E的最高價氧化物為SO₃，其中心原子S的價層電子對數(shù)為

6+0

3

=3，中心原子沒有孤電子對，所以SO₃分子的空間構(gòu)型是平面三角形，是非極性分子，
故答案為：平面三角形；非極性；
（4）Zn是30號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，Zn原子的核外電子排布式是[Ar]3d¹⁰4s² ，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s²；

（5）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，利用均攤法可知，在圖a中，含有Zn原子數(shù)為4，S原子數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以化學(xué)式為ZnS，在a圖中，以頂點S原子為例，與之距離最近的Zn原子有4個，分布在S原子周圍不相鄰的立方體內(nèi)，故S的配位數(shù)為4，若在（b）的結(jié)構(gòu)中取出一個平行六面體作為晶胞，則有如圖所示結(jié)構(gòu)：（空心球表示Zn原子），其中含有Zn原子數(shù)為4×

1

4

+1=2，在b圖中硫離子的堆積方式為六方最密堆積，和金屬鎂相似，由于圖a中硫離子之間形成了面心立方堆積，原子空間利用率與b圖中硫離子的堆積方式為六方最密堆積相同，而在a圖中晶胞中含有4個鋅離子，在b圖中則有2個鋅離子，故結(jié)構(gòu)（a）中的原子利用率要大于結(jié)構(gòu)（b）中的原子空間利用率，
故答案為：ZnS；4；2；Mg；＞；

點評：本題主要考查了元素推斷、并在此基礎(chǔ)上考查了第一電離能、分子空間構(gòu)型、晶胞的結(jié)構(gòu)等知識點，中等難度，本題對晶胞結(jié)構(gòu)的空間想象力要求較高，是本題的難點．