Question

下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素．

试回答下列问题：
（1）请写出元素O的基态原子电子排布式

 

．
（2）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排布如图1，其中序号“8”代表

 

（填元素符号）；其中电负性最大的是

 

（填图中的序号）
（3）由j原子跟c原子以1：1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同．两者相比熔点更高的是

 

（填化学式），试从结构角度加以解释：

 

．
（4）k L₂的电子式是

 

，它在常温下呈液态，形成晶体时，属于

 

晶体．
（5）i单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图2乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图2丙所示．

若已知i的原子半径为d，N_A代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，请回答：
晶胞中i原子的配位数为

 

，一个晶胞中i原子的数目为

 

，该晶体的密度为

 

（用M、N_A、d表示）

Answer 1

考点：元素周期律和元素周期表的综合应用,晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,晶胞的计算

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：（1）由元素在周期表中的位置可知，元素o处于第四周期第Ⅷ族，元素周期表中第26号元素，为Fe元素，根据核外电子排布规律书写；
（2）由图可知，序号“8”代表的物质熔点最高，第三周期中有原子晶体Si，熔点最高；同周期自左而右电负性增强，第三周期中Cl元素的电负性最大，氯气常温下为气体，比氩气的相对分子质量大，熔点仅高于氩气；
（3）由元素在周期表中的位置可知，j是Si元素，c是C元素，二者形成难熔的晶体为SiC，为原子晶体，利用共价键来分析熔点高低；
（4）根据K元素为S元素，L为Cl元素可知KL₂为SCl₂，共价化合物，写出电子式；根据常温为液态来分析晶体类型；
（5）由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，位于面心的原子与之相邻，1个顶点原子为12个面共用；根据均摊法计算晶胞中含有原子数目；
由图丙可知，正方形对角线长度为4d cm，故立方体的棱长为，

2

2

×4dcm=2

2

d cm，晶胞体积为（2

2

dcm）³=16

2

d³cm³，根据晶胞含有原子数目计算晶胞的质量，再根据ρ=

m

V

计算密度．

解答： 解：（1）由元素在周期表中的位置可知，元素o处于第四周期第Ⅷ族，为26号元素Fe，原子核外有26个电子，根据构造原理其核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（2）由图可知，序号“8”代表的物质熔点最高，第三周期中有原子晶体Si，熔点最高，同周期自左而右电负性增强，第三周期中Cl元素的电负性最大，氯气常温下为气体，比氩气的相对分子质量大，熔点仅高于氩气，故2代表氯元素，
故答案为：Si；2；
（3）c是C元素，j是Si元素，二者形成难熔的晶体为SiC，为原子晶体，因Si-Si键的键长大于Si-C键的键长，则SiC中键能大，熔点高，
故答案为：SiC；Si-Si键的键长大于Si-C键的键长，则SiC中键能大，熔点高；
（4）根据K元素为S元素，L为Cl元素可知KL₂为SCl₂，为共价化合物，电子式为：；由于SCl₂在常温下为液态，故为分子晶体，故答案为：；分子；
（5）根据图片知，Al单质为面心立方最密堆积，Al原子配位数配位数=3×

1

2

×8=12，由图2可知占据顶点和面心，则个数为8×

1

8

+6×

1

2

=4；
由图丙可知，正方形对角线长度为4d cm，故立方体的棱长为：

2

2

×4dcm=2

2

d cm，晶胞体积为（2

2

dcm）³=16

2

d³cm³，
晶胞中含有原子数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，相对原子质量为M，故晶胞的质量=4×

M

NA

g，故晶体的密度=

4M NA

16 2 d3

g/cm³=

M

4 2 d3NA

g/cm³，

故答案为：12；4；

M

4 2 d3NA

g/cm³；

点评：本题考查物质结构与性质、元素周期律、核外电子排布、晶胞结构与计算等，注意对电离能突变的理解，晶胞计算需要学生具有一定的数学计算能力与空间想象力，难度中等．