Question

A、B、C、D、E、F、G、H、I是元素周期表前四周期的元素，它們在元素周期中的位
置如圖所示：

（1）B、C、D三種元素的第一電離能由大到小的順序為

 

（用元素符號表示）；
（2）有下列物質(zhì)①CA₃  ②GA₃  ③EH  ④JH  ⑤FD₂．請將這些物質(zhì)的熔點由高到低排列

 

（填這些物質(zhì)的序號），其中CA₃、GA₃在常溫、常壓下都是氣體，但CA₃ 比GA₃ 易液化，其主要原因是

 

．
（3）2007年諾貝爾化學獎獲得者Gerhard  Ertl利用光電子能譜證實：潔凈L（可用于合成氨反應(yīng)的催化劑）的表面上存在C原子，如圖1為C原子在L的晶面上的單層附著局部示意圖（圖中小黑色球代表C原子，灰色球代表L原子）．則在圖示狀況下，L顆粒表面上L/C原子數(shù)之比為

 

．
（4）A、B、C三種元素形成的一種化合物叫三聚氰胺（結(jié)構(gòu)如圖2），由于其含氮量高被不法奶農(nóng)添加到牛奶中來“提高”蛋白質(zhì)的含量，造成全國許多嬰幼兒因食用這種奶粉而患腎結(jié)石．三聚氰胺中二種環(huán)境的N原子的雜化形式分別是

 

．
（5）M單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖3所示，其晶胞特征如圖4所示．請回答：晶胞中M原子的堆積方式為

 

，配位數(shù)為

 

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Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用,元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,金屬晶體的基本堆積模型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：由元素在周期表中的位置可知，A為氫、B為碳、C為氮、D為氧、E為Na、M為Al、F為Si、G為硫、H為Cl、I為Ar、J為鉀、L為Fe、K為Ni，
（1）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢，但氮元素2p軌道容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于氧元素；
（2）熔點：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，氨氣分子中存在氫鍵，熔點高于PH₃，離子晶體中，離子半徑越小、離子所帶電荷越多，晶格能越大，晶體熔點越高；NH₃能形成氫鍵，沸點高于PH₃，比PH₃易液化；
（3）每個鐵原子被2個N原子共用，每個N原子被4個Fe原子共用；
（4）C=N中為平面結(jié)構(gòu)，-NH₂中為三角錐結(jié)構(gòu)；
（5）原子處于面心與頂點，為面心立方最密堆積，以頂點M原子研究，與之最近的原子處于面心，每個頂點為12個共用．

解答： 解：由元素在周期表中的位置可知，A為氫、B為碳、C為氮、D為氧、E為Na、M為Al、F為Si、G為硫、H為Cl、I為Ar、J為鉀、L為Fe、K為Ni，
（1）同周期隨原子序數(shù)增大，元素第一電離能呈增大趨勢，但氮元素2p軌道容納3個電子，為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于氧元素，故第一電離能N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（2）①NH₃為分子晶體，②PH₃為分子晶體，③NaCl為離子晶體，④KCl為離子晶體，⑤SiO₂為原子晶體，熔點為原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，分子晶體中相對分子質(zhì)量越大熔點越高但氨氣中含氫鍵，其熔點高于②，離子晶體中離子半徑小的晶格能大，熔點高，所以熔點為⑤＞③＞④＞①＞②；
由于NH₃能形成氫鍵，沸點高于PH₃，比PH₃易液化，
故答案為：⑤＞③＞④＞①＞②；NH₃能形成氫鍵，沸點高于PH₃；
（3）每個鐵原子被2個N原子共用，每個N原子被4個Fe原子共用，所以Fe原子與N原子的個數(shù)比為2：1，
故答案為：2：1；
（4）C=N中為平面結(jié)構(gòu)，-NH₂中為三角錐結(jié)構(gòu)，雜化形式分別是sp²、sp³，
故答案為：sp²、sp³；
（5）原子處于面心與頂點，為面心立方最密堆積，以頂點M原子研究，與之最近的原子處于面心，每個頂點為12個共用，故M原子配位數(shù)為12，
故答案為：面心立方最密堆積；12．

點評：本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及電離能、晶體類型與性質(zhì)、雜化軌道、晶胞計算等，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．