Question

图表法、图象法是常用的科学研究方法．
Ⅰ．某短周期主族元素M的电离能情况如图1所示．则M元素位于周期表的第

 

族．
Ⅱ．（1）第三周期8种元素的单质熔点高低的顺序如图2，其中序号“8”代表

 

（填元素符号）；其中电负性最大的是

 

（填图2中的序号）．
（2）请写出元素1的基态原子的电子排布式

 

．
（3）元素7的单质晶体中原子的堆积方式如图3中甲所示，其晶胞特征如图3中乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图3中丙所示．
若已知7的原子半径为dcm，NA代表阿伏加德罗常数，7的相对原子质量为M，请回答：
①晶胞中7原子的配位数为

 

，一个晶胞中7原子的数目为

 

；
②该晶体的密度为

 

g/cm³（用字母表示）．

Answer 1

考点：晶胞的计算,位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

分析：Ⅰ、因第三和第四电离能之间发生突变，所以该元素最外层有3个电子，在ⅢA族；
Ⅱ、（1）第3周期8种元素中Si是原子晶体，单质的熔点最高；同周期自左而右电负性增强，Cl元素电负性最强，第三周期中其沸点仅高于氩；
（2）1的沸点最低，应为Ar；
（3）①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；
②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

×4d cm=2

2

d cm，晶胞体积为（2

2

d cm）³=16

2

d³ cm³，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：Ⅰ、因第三和第四电离能之间发生突变，所以该元素最外层有3个电子，处于ⅢA族，
故答案为：ⅢA；
Ⅱ、（1）第3周期8种元素中Si是原子晶体，单质的熔点最高；同周期自左而右电负性增强（稀有气体除外），故Cl元素的电负性最强，第三周期中其沸点仅高于氩，故为序号2，
故答案为：Si；2；
（2）1的沸点最低，应为Ar，其核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶；
（3）①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，故配位数为12；晶胞中含有原子数目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，
故答案为：12；4；
②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

×4d cm=2

2

d cm，晶胞体积为（2

2

d cm）³=16

2

d³ cm³，
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=

4× M NA g

16 2 d3 cm3

=

M

4 2 d3?NA

g/cm³，
故答案为：

M

4 2 d3?NA

．

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．