Question

【題目】核安全與放射性污染防治已引起世界核大國的廣泛重視。在爆炸的核電站周圍含有放射性物質(zhì)碘一131和銫一 137。碘—131—旦被人體吸入，可能會引發(fā)甲狀腺等疾病。

(l)Cs(銫)的價電子的電子排布式為6s1，與銫同主族的前四周期（包括第四周期）的三種元素X、Y、Z的電離能如下表：

元素代號	X	Y	Z
第一電離能（kJ·mol-1)	520	496	419

上述三種元素X、Y、Z的元素符號分別為_________，基態(tài)Z原子的核外電子排布式為______，X形成的單質(zhì)晶體中含有的化學(xué)鍵類型是_________________。

(2)F與I同主族，BeF2與H2O都是由三個原子構(gòu)成的共價化合物分子，二者分子中的中心原子Be和O的雜化方式分別為______、______，BeF2分子的立體構(gòu)型是____________，H2O分子的立體構(gòu)型是________________。

(3)與碘同主族的氯具有很強(qiáng)的活潑性，能形成大量的含氯化合物。BC13分子中B—C1鍵的鍵角為__________________。

(4)131I2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，該晶胞中含有____個131I2分子；KI的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，每個K+緊鄰______個I-。

(5)KI晶體的密度為ρg cm 3，K和I的摩爾質(zhì)量分別為MK g mol-1和M1g mol-1，原子半徑分別為rKpm和r1 pm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則KI晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為_____________。

Answer 1

【答案】 Li、Na、K ls22s22p63s23p64sl 金屬鍵 sp sp3 直線形 V形 120° 4 6 ×100%

【解析】（1）由銫的最外層電子排布式為6s1，可知A、B、C為第ⅠA族，ⅠA族前四周期的元素分別為H、Li、Na、K，由電離能表可知，A、B的第一電離能的差值與B、C的第一電離能的差值相差不大，所以A、B、C不可能有H元素，而同主族元素電子層數(shù)越多，第一電離能越小，故A、B、C分別為Li、Na、K；基態(tài)Z原子的核外電子排布式為：1S22S22P63S23P64S1；金屬晶體，微粒間均以金屬鍵結(jié)合。

（2）BeF2中，B的價層電子對數(shù)是2+ (2-2)=2，所以Be是sp雜化，空間構(gòu)型為直線型；H2O中O的價層電子對數(shù)是2+ (6-2)=4，所以O(shè)是sp3雜化，空間構(gòu)型為V型。

（3）硼原子價電子數(shù)為3，Cl提供3個電子，硼原子的價層電子對數(shù)為=3，因價層電子對中沒有孤對電子，故BCl3為平面正三角形結(jié)構(gòu)，分子中B-Cl鍵的鍵角為120°。

（4）由碘晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，碘分子位于晶胞的8個頂點(diǎn)和6個面上，故一個晶胞中含有4個I2分子；KI晶胞與NaCl晶胞結(jié)構(gòu)相似，每個K+緊鄰6個I-，同層的4個，上下各一個。

（5）由已知及上述分析，晶胞中原子所占的體積V1=（πrK3×4+πrI3×4）×10-30，晶胞的體積V2= =4× ，故KI晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為： ×100%，代入相應(yīng)數(shù)據(jù)整理得， ×100%。