Question

6．表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素．

（1）表中位于ds區(qū)的元素是⑩（填編號），寫出該元素基態(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）．
（4）元素③的簡單氣態(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形成的晶體的熔點高于⑤與⑦形成的晶體熔點，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（晶胞結構如圖1），1183K以上轉變?yōu)槊嫘牧⒎骄�體（晶胞結構如圖2）．在圖2中，與一個原子距離最近且相等的原子個數(shù)為12，圖1與圖2所示晶胞中含有的原子個數(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)定結構，則第一電離能大；
（4）元素③的簡單氣態(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）的熔點高于⑤與⑦形成的晶體（MgS）熔點，與離子鍵有關；
（6）在1183K以下，為圖1所示，可知體心中有一個原子周圍有八個原子，故每個晶胞中有8個原子與中心原子等距離且最近，在晶體中依然為8個，在1183K以上時為圖2所示，以最上面中間原子為為例，同一個平面上有4個原子距離相等且距離最小，在豎直方向的四個面上，中間原子與所選定原子等距離且距離最小，在晶體中晶胞重復出現(xiàn)，故對面會有對稱的四個豎直面上的點，一共12個，結合均攤法計算．

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不含孤對原子，形成2個共價單鍵，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)定結構，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）的熔點高于⑤與⑦形成的晶體（MgS）熔點，原因為氧離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，則有8個；由圖2可知，與頂點原子距離最近的原子位于面心，1個晶胞中有3個，空間有8個晶胞無隙并置，且1個面被2個晶胞共用，則與一個原子距離最近且相等的原子個數(shù)為$\frac{3×8}{2}$=12個，圖1與圖2所示晶胞中含有的原子個數(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．

點評 本題考查晶胞計算及原子結構，為高頻考點，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數(shù)的計算等，綜合性較強，題目難度較大．