Question

【题目】根据下列五种短周期元素的电离能数据（单位：kJ/mol），回答下面各题。

元素代号	I1	I2	I3	I4	I5
Q	800.6	2427.1	3659.7	25025.8	32826.7
R	495.8	4562	6910.3	9543	13354
S	577.5	1816.7	2744.8	11577	14842
T	1402.3	2856	4578.1	7475.0	9444.9
U	2080.7	3952.3	6122	9371	12177

（1）在这五种元素中，最可能处于同一族的两种元素是_________（填元素符号），S元素最可能是_____区元素

（2）基态Q元素原子的价电子排布式是____________。Q和T同周期。化合物QT中T元素的化合价为_______；第一电离能介于Q、T之间的同周期元素有______种。

（3）化合物RT3中化学键类型为_______，RT3的阴离子的几何构型为________。

（4）下列元素中，化学性质和物理性质最像U元素的是_____________

A．硼　　 B．铍　　　C．锂　　　D．氦　　　E．碳

（5）R的某种氧化物X晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566 nm，X的化学式为_____；列式并计算晶体X的密度(g·cm－3)_____。

Answer 1

【答案】 B和Al p 2s22p1 -3 3 离子键、共价键 直线型 D Na2O

【解析】试题分析：本题考查电离能的分析和元素的推断，价电子排布式的书写，第一电离能大小的比较，离子几何构型的判断，晶胞的分析和计算。Q元素的I4I3，Q元素的原子最外层有3个电子，Q处于IIIA；R元素的I2I1，R元素的原子最外层有1个电子，R处于IA；S元素的I4I3，S元素的原子最外层有3个电子，S处于IIIA；T、U元素的I1~I5没有突变，T、U的最外层电子数至少5个。

（1）根据上述分析，这五种元素中，最可能处于同一族的两种元素是Q和S，Q和S都处于IIIA，Q的I1大于S的I1，Q为B元素，S为Al元素。最可能处于同一族的两种元素是B和Al。S元素为Al元素，基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，最后一个电子填入3p能级，Al是p区元素。

（2）Q为B元素，B原子核外有5个电子，基态B原子核外电子排布式为1s22s22p1，基态B原子的价电子排布式为2s22p1。Q的化合价为+3价，根据化合物中元素的正负化合价代数和为0，QT中T元素的化合价为-3价。Q属于第二周期，Q和T同周期，T也属于第二周期，T为N元素，第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O，共3种元素。

（3）R为IA族元素，R原子核外电子数大于5，R为Na元素；T为N元素，RT3为NaN3，其中含有离子键和共价键。NaN3中阴离子为N3-，N3-与CO2互为等电子体，CO2为直线型，则N3-也为直线型。

（4）U的最外层电子数至少5个，U不可能是IA族~IVA族元素，U的第一电离能较大，U可能是0族元素，化学性质和物理性质最像U元素的是氦，答案选D。

（5）用“均摊法”，小黑球（Na+）：8个，大白球（O2-）：8+6=4，X的化学式为Na2O。晶胞的体积为（0.566nm）3=（0.56610-7）3cm3，1mol晶胞的体积为（0.56610-7）3cm3NA，1mol晶胞的质量为462g，晶体X的密度为=2.27g/cm3。