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13.如图是元素周期表的一部分

(1)元素⑩原子结构示意图为
(2)元素 ③④⑤的电负性由大到小的顺序为F>O>N(填化学用语,下同),其简单离子半径由大到小的顺序为N3->O2->F-.⑤与⑧气态氢化物中稳定性较强的是HF.
(3)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素⑦与元素②的单质及其化合物有相似的性质.写出元素②的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式2OH-+BeO=BeO22-+H2O
(4)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:KJ•mol-1),回答下面各题:
元素代号I1I2I3I4
Q2080400061009400
R500460069009500
S7401500770010500
T5801800270011600
U420310044005900
①在周期表中,最可能处于同一主族的是R和U.(填元素代号)
②T元素最可能是p(填“s”、“p”、“d”、“ds”等)区元素;若T为第二周期元素,Z是第三周期元素中原子半径最小的主族元素,则T、Z形成的化合物分子键角为120°.
(5)金刚砂(SiC)的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,则金刚砂的晶胞中含有4个硅原子,4个碳原子,其中硅原子的杂化方式为sp3

分析 由元素在周期表中位置,可知①为C、②为Be、③为N、④为O、⑤为F、⑥为Na、⑦为Al、⑧为Cl、⑨为Ti、⑩为Fe;
(1)Fe的原子序数为26;
(2)非金属性越强,电负性越大;具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小;非金属性越强,对应氢化物越稳定;
(3)元素②的最高价氧化物与NaOH溶液反应,类似氧化铝与NaOH的反应;
(4)Q的电离能较大,且其第一电离能较大,应该为稀有气体元素;
R第一电离能远远小于第二电离能,则R元素原子最外层电子数为1,属于第IA族元素;
S第二电离能远远小于第三电离能,则S元素原子最外层电子数是2,属于第IIA族元素;
T元素第三电离能远远小于第四电离能,则T元素原子最外层电子数是3,属于第IIIA族元素;
U元素第一电离能远远小于第二电离能,则U元素原子最外层电子数是1,属于第IA族元素,
R第一电离能大于U,则原子序数R小于U;
(5)结合均摊法及电子对互斥模型来解答.

解答 解:(1)Fe原子结构示意图为,故答案为:
(2)元素 ③④⑤的电负性由大到小的顺序为F>O>N,其简单离子半径由大到小的顺序为N3->O2->F-.⑤与⑧气态氢化物中稳定性较强的是HF,
故答案为:F>O>N;N3->O2->F-;HF;
(3)元素②的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为2OH-+BeO=BeO22-+H2O,故答案为:2OH-+BeO=BeO22-+H2O;
(4)①若以上五种元素为前四周期元素,R和U属于第IA族元素,R第一电离能大于U,则原子序数R小于U,则R为Na,故答案为:R 和U;
②若五种元素为主族元素,T属于第IIIA族元素,则T为p区元素,若T为第三周期元素,T为Al元素,E是第三周期元素中原子半径最小的元素,则为Cl元素,T、E形成化合物为AlCl3,AlCl3中Al原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以其空间构型为平面三角形,键角为 120°,
故答案为:p; 120°;
(5)金刚砂(SiC)的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,则金刚砂的晶胞中含有硅原子个数=4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,金刚砂中碳原子和硅原子个数之比为1:1,所以该晶胞中碳原子个数是4,每个硅原子连接4个C-Si键,所以硅原子的杂化方式为sp3
故答案为:4;4;sp3

点评 本题考查位置、结构与性质,为高频考点,把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意(5)中计算为解答的难点,题目难度不大.

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