Question

13．如表為元素周期表前四周期，其中的字母代表相應(yīng)的元素．

a

b

c

d

e

f

g

k

h

I

j

（1）元素h的二價(jià)陽(yáng)離子的外圍電子排布式為3d⁶．
（2）元素c、d、e、f的第一電離能（I₁）由小到大的順序?yàn)锳l＜Mg＜O＜N．（用相應(yīng)元素的元素符號(hào)表示）
（3）表中所列的元素之間可以形成多種無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物，其中1mol苯甲醛分子（如圖1）中含有σ鍵的數(shù)目為14N_A此有機(jī)物中C原子的雜化類型為sp²．
（4）元素d與e形成的化合物常用于制作耐火材料．
（5）表中有關(guān)元素形成的一種離子和單質(zhì)d₃互為等電子體，則該離子的化學(xué)式為NO₂^-．
（6）已知j的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，又知j的密度為9.00g/cm³，則晶胞邊長(zhǎng)為$\root{3}{\frac{4×64}{9{N}_{A}}}$cm；jkd₄常作電鍍液，其中kd₄^2-的空間構(gòu)型是正四面體．k原子的雜化軌道類型是sp³．

Answer 1

分析 由前四周期元素位置可知，a為H，b為C，c為N，d為O，e為Mg，f為Al，g為P，k為S，h為Fe，I為Co，j為Cu．
（1）h為Fe，原子外圍電子排布為3d⁶4s²，原子失去4s能級(jí)2個(gè)電子形成Fe²⁺；
（2）Mg元素3s能級(jí)為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，N元素原子2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，非金屬性越強(qiáng)第一電離能越大；
（3）苯環(huán)不含碳碳雙鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個(gè)σ鍵，苯甲醛分子含有14個(gè)σ鍵；苯環(huán)上碳原子、醛基中形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為3；
（4）元素d與e形成的化合物為MgO，常用于制作耐火材料；
（5）原子總數(shù)相等、價(jià)電子總數(shù)相等微�；�為電子；
表中有關(guān)元素形成的一種離子和單質(zhì)d₃互為等電子體，則該離子的化學(xué)式為
（6）根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中Cu原子數(shù)目，進(jìn)而計(jì)算晶胞質(zhì)量，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算晶胞體積，進(jìn)而計(jì)算晶胞棱長(zhǎng)；
計(jì)算SO₄^2-中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)、孤電子對(duì)數(shù)，確定其空間構(gòu)型、S原子雜化方式．

解答 解：由前四周期元素位置可知，a為H，b為C，c為N，d為O，e為Mg，f為Al，g為P，k為S，h為Fe，I為Co，j為Cu．
（1）Fe元素原子外圍電子排布為3d⁶4s²，失去4s能級(jí)2個(gè)電子形成Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺基態(tài)電子排布式為3d⁶，
故答案為：3d⁶；
（2）Mg元素3s能級(jí)為全滿穩(wěn)定狀態(tài)，N元素原子2p能級(jí)為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素，非金屬性越強(qiáng)第一電離能越大，故第一電離能：Al＜Mg＜O＜N，
故答案為：Al＜Mg＜O＜N；
（3）苯環(huán)不含碳碳雙鍵，單鍵為σ鍵，雙鍵含有1個(gè)σ鍵，苯甲醛分子含有14個(gè)σ鍵，1mol苯甲醛含有σ鍵的數(shù)目為14N_A；苯環(huán)上碳原子、醛基中形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為3，碳原子采取sp²雜化，
故答案為：14N_A；sp²；
（4）元素d與e形成的化合物為MgO，熔點(diǎn)很高，常用于制作耐火材料，
故答案為：耐火；
（5）表中有關(guān)元素形成的一種離子和單質(zhì)O₃互為等電子體，則該離子的化學(xué)式為NO₂^-，
故答案為：NO₂^-；
（6）晶胞中Cu原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞質(zhì)量為$\frac{4×64}{{N}_{A}}$g，晶胞體積=$\frac{\frac{4×64}{{N}_{A}}}{9g/c{m}^{3}}$=$\frac{4×64}{9{N}_{A}}$cm³，晶胞棱長(zhǎng)=$\root{3}{\frac{4×64}{9{N}_{A}}}$cm；
SO₄^2-中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+$\frac{6+2-2×4}{2}$=4、孤電子對(duì)數(shù)為0，其空間構(gòu)型為正四面體，S原子雜化方式為sp³雜化，
故答案為：$\root{3}{\frac{4×64}{9{N}_{A}}}$cm；正四面體；sp³．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、電離能、化學(xué)鍵、等電子體、晶胞計(jì)算、雜化方式與空間構(gòu)型判斷等，注意掌握同周期元素第一電離能異常情況，難度中等．