Question

13．图1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）请写出字母O代表的元素符号Fe，该元素在周期表中的位置第四周期第 VIII族．
（2）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图2，其中序号“8”代表Si（填元素符号）；其中电负性最大的是2（填图2中的序号）．
（3）由j原子跟c原子以1：1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同．两者相比熔点更高的是SiC（填化学式），试从结构角度加以解释：SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C-Si键键长比晶体Si中Si-Si键长短，C-Si键的键能大，因而SiC的熔沸点高．
（4）k与l形成的化合物kl₂的电子式是，它在常温下呈液态，形成晶体时，属于
分子晶体．
（5）i单质晶体中原子的堆积方式如图3（甲）所示，其晶胞特征如图3（乙）所示，原子之间相互位置关系的平面图如图3（丙）所示．
若已知i的原子半径为d，N_A代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，请回答：
晶胞中i原子的配位数为12，一个晶胞中i原子的数目为4，该晶体的密度为$\frac{M}{4\sqrt{2}{N}_{A}{d}^{3}}$（用M、N_A、d表示）．

Answer 1

分析 （1）o为Fe，原子核外电子数为26，据此确定元素在周期表中的位置；
（2）第三周期8种元素按单质熔点最高的为原子晶体Si，第三周期中电负性最大的为氯元素；
（3）j为Si，c为C，二者以1：1相互交替结合而形成的晶体为SiC，SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，根据Si-C与Si-Si键能大小分析解答晶体熔点高低；
（4）k与l形成的化合物SCl₂，硫原子与氯原子之间形成一对共用电子对，根据SCl₂的物理性质要判断晶体类型；
（5）该类型为面心立方最密堆积，配位数=3×$\frac{1}{2}$×8=12；根据$ρ=\frac{m}{V}$计算密度．

解答 解：（1）o为Fe，原子核外电子数为26，位于周期表中第四周期 第 VIII族，
故答案为：Fe；第四周期 第 VIII族；
（2）序号“8”单质的熔点最高，第三周期8种元素单质熔点最高的为原子晶体Si，第三周期中电负性最大的为氯元素，单质常温下为气体，其沸点高于氩气，所以选 2，
故答案为：Si；2；
（3）j为Si，c为C，二者以1：1相互交替结合而形成的晶体为SiC，因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C-Si键键长比晶体Si中Si-Si键长短，C-Si键的键能大，因而SiC的熔沸点高，
故答案为：SiC；SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C-Si键键长比晶体Si中Si-Si键长短，C-Si键的键能大，因而SiC的熔沸点高；
（4）k与l形成的化合物SCl₂，硫原子与氯原子之间形成一对共用电子对，其电子式为，根据SCl₂的熔点较低，所以是分子晶体，
故答案为：；分子；
（5）根据图片知，Al单质为面心立方最密堆积，Al原子配位数配位数=3×$\frac{1}{2}$×8=12，由图3乙可知占据顶点和面心，则个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Al的原子半径为d，则晶胞的边长为4d×$\frac{\sqrt{2}}{2}$cm=$2\sqrt{2}d$cm，所以晶胞的体积为（$2\sqrt{2}d$）³cm³，根据$ρ=\frac{m}{V}$可知，该晶胞的密度为$\frac{\frac{4M}{{N}_{A}}}{（2\sqrt{2}d）^{3}}$=$\frac{M}{4\sqrt{2}{N}_{A}{d}^{3}}$，
故答案为：12；4；$\frac{M}{4\sqrt{2}{N}_{A}{d}^{3}}$．

点评 本题考查物质结构与性质，涉及元素周期表、电子式、分子结构与性质、晶体类型与性质、晶胞的计算等，难度中等，侧重考查学生对知识运用、分析解决问题能力．