Question

圖表法、圖象法是常用的科學研究方法．

Ⅰ．圖（A）是短周期某主族元素X的電離能所示情況．則X元素位于周期表的第

 

族．圖B是研究部分元素的氫化物的沸點變化規(guī)律的圖象，折線c可以表達出第

 

族元素氫化物的沸點的變化規(guī)律．
Ⅱ．下表（圖1）是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學元素．

試回答下列問題：
（1）請寫出元素o的外圍電子排布式：

 

．
（2）由j原子跟c原子以1：1相互交替結(jié)合而形成的晶體，晶體類型與晶體j相同．兩者相比熔點更高的是

 

 （填化學式），試從結(jié)構(gòu)角度加以解釋：

 

．
（3）i單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖2-甲所示，其晶胞特征如圖2-乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖2-丙所示．請回答：
晶胞中i原子的配位數(shù)為

 

，一個晶胞中i原子的數(shù)目為

 

，該晶胞的空間利用率為

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,元素周期表的結(jié)構(gòu)及其應用,元素周期律和元素周期表的綜合應用

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：I．圖A中電離能是元素的原子失去電子所需要的能量，根據(jù)電離能的大小確定最外層電子數(shù)，進而確定所處的族序數(shù)；
圖B中非金屬元素的氫化物沸點隨著相對分子質(zhì)量的增大而升高；存在氫鍵的物質(zhì)的沸點較高；
II．（1）元素o為Fe，原子序數(shù)為26；
（2）由j原子跟c原子以1：1相互交替結(jié)合而形成的晶體（SiC），晶體類型與晶體j（Si）相同，均為原子晶體，鍵長短，鍵能大，則熔沸點高；
（3）該類型為面心立方最密堆積，配位數(shù)=3××

1

2

=12，i原子位于頂點和面心，利用均攤法計算晶胞中原子數(shù)目．

解答： 解：I．圖A中電離能是元素的原子失去電子所需要的能量，根據(jù)圖象可以知道，元素的第三電離能之后數(shù)據(jù)相當大，說明易失去三個電子，最外層電子數(shù)為3，故X元素為第ⅢA的元素；圖B中元素的氫化物的沸點變化規(guī)律的圖象中，折線c可以得出該族元素的氫化物的沸點隨著原子序數(shù)的遞增，從上到下是逐漸升高的，符合第IVA元素的性質(zhì)，沒有特例出現(xiàn)，A點所示的氫化物中含氫鍵，沸點較高，
故答案為：ⅢA；ⅣA；
Ⅱ．（1）元素o為Fe，原子序數(shù)為26，外圍電子排布式為3d⁶4s²，故答案為：3d⁶4s²；　
（2）j原子跟c原子以1：1相互交替結(jié)合而形成的晶體（SiC），晶體類型與晶體j（Si）相同，均為原子晶體，因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵鍵長短，鍵能大，因而SiC的熔、沸點高，
故答案為：SiC；因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C-Si鍵鍵長比晶體Si中Si-Si鍵鍵長短，鍵能大，因而熔、沸點高；
（3）該類型為面心立方最密堆積，空間利用率為74%，從頂點原子看，與i最近的原子在面心，則配位數(shù)=3×8×

1

2

=12，i原子位于頂點和面心，一個晶胞中i原子的數(shù)目為8×

1

8

+6×

1

2

=4個，故答案為：12；4；74%．

點評：本題考查較綜合，涉及晶胞計算、第一電離能、沸點與氫鍵、晶體類型及熔沸點比較等，題目綜合性較強，側(cè)重物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查，綜合性較強，題目難度中等．