Question

12．表為長(zhǎng)式周期表的一部分，其中的編號(hào)代表對(duì)應(yīng)的元素．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）表中屬于d區(qū)的元素是Cr、Fe（填元素符號(hào)）．元素⑧的原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²，元素⑩形成的+1價(jià)陽(yáng)離子的外圍電子構(gòu)型的軌道表示式為．
（2）表中元素①與元素⑤形成的簡(jiǎn)單分子電子式為；⑥和⑦形成的化合物電子式為．③和⑥形成的化合物晶體類(lèi)型為分子晶體．元素①的4個(gè)原子與元素③的2個(gè)原子形成的分子中含有σ鍵的數(shù)目為5，π鍵數(shù)目為1．
（3）某元素的特征電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，該元素原子的未成對(duì)電子數(shù)為3．元素⑤⑥⑦的原子半徑由大到小的順序?yàn)椋ㄓ迷�素符�?hào)填空）Ca＞S＞Cl．
（4）表中十種元素最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是HClO₄（填水化物分子式，下同）；堿性最強(qiáng)的是Ca（OH）₂．
（5）周期表中處于對(duì)角線位置的元素的性質(zhì)也有一定的相似性，如上表中元素④與元素②的氫氧化物有相似的性質(zhì)．請(qǐng)寫(xiě)出元素②的氫氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：Be（OH）₂+2NaOH═Na₂BeO₂+2H₂O．
（6）1183K以下元素⑨形成的晶體的基本結(jié)構(gòu)單元如圖1所示，1183K以上轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2所示的基本結(jié)構(gòu)單元，在兩種晶體中最鄰近的原子間距離相同．

在1183K以下的晶體中，與⑨原子等距離且最近的⑨原子數(shù)為8個(gè)，在1183K以上的晶體中，與⑨原子等距離且最近的⑨原子數(shù)為12個(gè)．

Answer 1

分析 由元素在周期表中位置，可知①為H、②為Be、③為C、④為Al、⑤為S、⑥為Cl、⑦為Ca、⑧為Cr、⑨為Fe、⑩為Cu．
（1）ⅢB～ⅦB族（鑭系元素、錒系元素除外）、第Ⅷ族屬于d區(qū)元素；元素⑧為Cr，原子核外電子數(shù)為24，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)核外電子排布式；元素⑩形成的+1價(jià)陽(yáng)離子為Cu⁺，其外圍電子排布式為3d¹⁰，結(jié)合泡利原理畫(huà)出軌道表示式；
（2）表中元素①與元素⑤形成的簡(jiǎn)單分子為H₂S，屬于共價(jià)化合物；⑥和⑦形成的化合物為CaCl₂，由鈣離子與氯離子構(gòu)成；③和⑥形成的化合物為CCl₄；元素①的4個(gè)原子與元素③的2個(gè)原子形成的分子為；
（3）某元素的特征電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，由于s軌道只能容納2個(gè)電子，故n=2，則該元素為N元素；同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大；
（4）表中十種元素最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是高氯酸；Ca的金屬性最強(qiáng)，故氫氧化鈣的堿性最強(qiáng)；
（5）元素④與元素②的氫氧化物有相似的性質(zhì)，元素②的氫氧化物為Be（OH）₂，與NaOH溶液反應(yīng)反應(yīng)生成Na₂BeO₂與水；
（6）元素⑨為Fe，在1183K以下的晶體為體心立方密堆積，晶胞體心原子與頂點(diǎn)8個(gè)原子相鄰；在1183K以上的晶體為面心立方密堆積，以頂點(diǎn)原子研究，與之等距離且最近的原子出面心．

解答 解：由元素在周期表中位置，可知①為H、②為Be、③為C、④為Al、⑤為S、⑥為Cl、⑦為Ca、⑧為Cr、⑨為Fe、⑩為Cu．
（1）上述元素中屬于d區(qū)元素的是Cr、Fe；元素⑧為Cr，原子核外電子數(shù)為24，核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²，元素⑩形成的+1價(jià)陽(yáng)離子為Cu⁺，其外圍電子排布式為3d¹⁰，其軌道表示式為，
故答案為：Cr、Fe；1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²；；
（2）表中元素①與元素⑤形成的簡(jiǎn)單分子為H₂S，屬于共價(jià)化合物，電子式為；⑥和⑦形成的化合物為CaCl₂，由鈣離子與氯離子構(gòu)成，電子式為；③和⑥形成的化合物為CCl₄，屬于分子晶體，元素①的4個(gè)原子與元素③的2個(gè)原子形成的分子為，分子中含有σ鍵的數(shù)目為5，π鍵數(shù)目為1，
故答案為：；；分子晶體；5；1；
（3）某元素的特征電子排布式為nsⁿnpⁿ⁺¹，由于s軌道只能容納2個(gè)電子，故n=2，2p能級(jí)有3個(gè)軌道，3個(gè)電子優(yōu)先占據(jù)一個(gè)軌道，有3個(gè)未成對(duì)電子，同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑增大，故原子半徑：Ca＞S＞Cl，
故答案為：3；Ca＞S＞Cl；
（4）表中十種元素最高氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的是HClO₄；Ca的金屬性最強(qiáng)，故Ca（OH）₂的堿性最強(qiáng)，
故答案為：HClO₄；Ca（OH）₂；
（5）元素④與元素②的氫氧化物有相似的性質(zhì)，元素②的氫氧化物為Be（OH）₂，與NaOH溶液反應(yīng)反應(yīng)生成Na₂BeO₂與水，該反應(yīng)方程式為：Be（OH）₂+2NaOH═Na₂BeO₂+2H₂O，
故答案為：Be（OH）₂+2NaOH═Na₂BeO₂+2H₂O；
（6）元素⑨為Fe，在1183K以下的晶體為體心立方密堆積，晶胞體心原子與頂點(diǎn)8個(gè)原子相鄰，故與⑨原子等距離且最近的⑨原子數(shù)為8，在1183K以上的晶體為面心立方密堆積，以頂點(diǎn)原子研究，與之等距離且最近的原子出面心，每個(gè)頂點(diǎn)為8個(gè)晶胞共用，每個(gè)面心為2個(gè)晶胞共用，與⑨原子等距離且最近的⑨原子數(shù)為$\frac{8×3}{2}$=12，
故答案為：8；12．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及元素周期表與元素周期律、核外電子排布、電子式、晶胞結(jié)構(gòu)等，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，（5）注意利用氫氧化鋁的性質(zhì)進(jìn)行解答，難度中等．