Question

【题目】下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素，用化学用语回答以下问题。

（1）其中属于过渡元素的是_____________，比较②的氢化物与同族第3、4周期元素所形成的氢化物沸点高低并说明理由_____________

（2）②与③中第一电离能较小的元素是_____________；①和④形成的物质与⑤和⑥形成的物质晶体中熔点较高的是_____________。

（3）①形成的有机试剂在有机合成中有重要应用，但极易与O2、CO2等反应。下列说法不正确的是_____________(填字母序号)

a.CO2中键σ与π键的数目之比为1：1

b.游离态和化合态①元素均可由特征发射光谱检出

c.叔丁基锂([(CH3)3C]Li)中碳原子的杂化轨道类型为sp3和sp2

（4）如图一是上述元素形成的物质晶胞结构示意图，其化学式为_____________，其中Fen+的基态电子排布式为_____________，PO43-的空间构型为_____________

（5）金属①的晶体为体心立方晶胞，其配位数为_____________；若其晶胞边长为a pm，则锂晶体中原子的空间占有率是_____________

（6）上述元素形成的CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图二所示)，但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长(粒子间距增加)。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为_____________

Answer 1

【答案】 Mn Fe Ni NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高 O LiF c LiFePO4 [Ar]3d6 正四面体 8 4

【解析】由上述周期表可知：①为Li ②为N ③为O ④为F ⑤为Na ⑥为 Cl;⑦ Ca ⑧Mn ⑨Fe ⑩Ni。

（1）其中属于过渡元素的是⑧Mn ⑨Fe ⑩Ni 三种元素，第VA族元素的氢化物沸点由高到低排列为NH3>AsH3>PH3，原因是NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高；正确答案：Mn 、Fe 、Ni；NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高。

（2）因为N原子核外电子排布为1s22s22p3, p轨道为半充满状态，属于稳定状态，因此第一电离能大于相邻的氧原子的第一电离能，①和④形成的物质氟化锂，离子化合物，⑤和⑥形成的物质为氯化钠，属于离子化合物；组成相似的离子化合物，离子半径越小，离子键越大，物质的熔点就越高，离子半径：Li+ > Na+ 、 F- > Cl-。所以LiF熔点较高；正确答案：O； LiF。

3）CO2中结构简式为，单键为键，双键含有1个键、1个键； a正确；每种原子都有自己的特征谱线,游离态和化合态锂元素均可由特征发射光谱检出；b正确；叔丁基锂中碳原子的杂化轨道数目均为4，碳原子采取sp3杂化，c错误；正确选项c。

（4）如图一是上述元素形成的物质晶胞结构示意图，含有Li+个数为8×1/8+4×1/2+4×1/4=4，PO43-个数为4，Fe2+个数为4，所以该物质化学式为 LiFePO4；0其化学式为 LiFePO4 ；Fe基态电子排布[Ar] 3d64s2，Fe2+的基态电子排布式为[Ar]3d6 ；中P原子孤电子对数，价层电子对数，空间构型为正四面体；正确答案：LiFePO4；[Ar]3d6；正四面体。

（5）金属锂为体心立方晶胞,体心Li原子与晶胞顶点Li原子相邻，则配位数为8；计算晶胞中Li原子数目为，晶胞体对角线长度为Li原子半径的4倍，晶胞体对角线长度为晶胞棱长的倍，设Li原子半径为r，则r=√3 a /4, 晶胞的体积为a 3pm3，原子的体积为2×4/3π×(√3 a /4)3，故原子的空间占有率[2×4/3π×(√3 a /4)3]÷a 3=√3/8π×100%;正确答案：8；3/8π×100%。

（6）有图像可知，CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶胞结构的基础上沿竖直方向拉长，所以距离中心Ca2+最近的C22-分别在四个侧面中心，所以数量为4；正确答案：4。