Question

【题目】（一）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表中碱性最强的为_______(写出化学式)；氢化物稳定性最强的为 ______ ；（写出化学式）

②基态o原子的价电子排布图为______；P3+离子与KSCN反应新生成的化学键为 _____ 键。

③将周期表中g、h、i、j四种元素的第一电离能由大到小排序为_________ (用元素符号表示)。

（二）SiO2晶胞(如图1)可理解成将金刚石晶胞(如图2)中的C原子置换成Si原子，然后在Si—Si之间插入O原子而形成。

①推测SiO2晶胞中Si采用______杂化，O—Si—O的键角为___________。

②一个SiO2晶胞中，含有_______个Si原子。

③金刚石和晶体硅都是原子晶体，具有相似的结构，则熔点：金刚石_______Si晶体（填“大于”，“等于”或“小于”）

④假设金刚石晶胞的边长为a pm，NA为阿伏伽德罗常数，试计算该晶胞的密度______ g·cm－3(写出表达式即可)。

Answer 1

【答案】KOH HF 配位键 Si＞Mg＞Al＞Na sp3 109°28′ 8 大于

【解析】

(一)根据元素在周期表中的位置知，a到p分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe元素；结合原子结构与性质分析解答；

(二)①SiO2晶胞中Si原子形成4个Si-O键，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，形成S-O正四面体结构，据此分析解答；

②SiO2晶胞中，4个Si处于晶胞内部，另外原子处于晶胞顶点、面心，根据均摊法计算晶胞中Si原子数目；

③金刚石和晶体硅都是原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，则C-C共价键的键能大于Si-Si共价键的键能，据此分析判断；

④根据均摊法，计算一个金刚石晶胞中含有碳原子数，进而计算晶胞的质量和晶胞的体积，最后计算晶胞的密度。

(一)根据元素在周期表中的位置知，a到p分别是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe元素；

①元素的金属性越强，最高价氧化物的水化物的碱性越强，碱性最强的是KOH；元素的非金属性越强，氢化物越稳定，稳定性最强的为HF，故答案为：KOH；HF；

②基态Mn原子的外围电子为其3d、4s电子，其外围电子排布图为，Fe3+离子与KSCN反应新生成的化学键为配位键，故答案为：；配位键；

③同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能Si＞Mg＞Al＞Na，故答案为：Si＞Mg＞Al＞Na；

(二)①SiO2晶胞中Si原子形成4个Si-O键，没有孤电子对，杂化轨道数目为4，Si原子采取sp3杂化，形成S-O正四面体结构，O-Si-O的键角为：109°28′，故答案为：sp3；109°28′；

②SiO2晶胞中，4个Si处于晶胞内部，另外原子处于晶胞顶点、面心，晶胞中Si原子数目=4+8×+6×=8，由化学式可知晶胞中O原子数目=8×2=16，故答案为：8；

③金刚石和晶体硅都是原子晶体，具有相似的结构，由于碳原子半径小于硅原子半径，则C-C共价键的键能大于Si-Si共价键的键能，因此熔点：金刚石＞Si晶体，故答案为：大于；

④根据图示，一个金刚石晶胞中含有碳原子数=4+8×6×=8，则晶胞的质量=g，晶胞的体积为pm3=(a ×10-10)cm3，因此晶胞的密度== g·cm－3，故答案为：。