Question

已知：周期表中前四周期的六种元素A、B、C、D、E、F核电荷数依次增大，其中A原子核外有三个未成对电子；

已知：周期表中前四周期的六种元素A、B、C、D、E、F核电荷数依次增大，其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B2E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的；F2+离子核外各层电子均充满．请根据以上信息，回答下列问题：（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为______．（用元素符号表示）（2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点______（填“高”或“低”），理由是______．（3）E的最高价氧化物分子的空间构型是______，是______分子（填“极性”或“非极性”）．（4）F原子的核外电子排布式是______．（5）E、F形成某种化合物有如图a、b所示两种晶体结构（深色球表示F原子），其化学式为______．（a）中E原子的配位数为______．若在（b）的结构中取出一个平行六面体作为晶胞，则平均一个晶胞中含有______个F原子．与（b）中阴离子堆积方式类似的金属晶体有______（任写一种）．结构（a）与（b）中晶胞的原子空间利用率相比，（a）______（b）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

A、B、C、D、E、F为周期表中前四周期的元素，且核电荷数依次增大，C元素是地壳中含量最高的金属元素，所以C为Al元素，F²⁺离子核外各层电子均充满，即各层电子数为2、8、18，所以F为Zn元素，E原子核外的M层中只有两对成对电子，即M层上有6个电子，所以M为S元素，D的核电荷数介于13与16之间，且单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的，所以D为Si元素，化合物B₂E的晶体为离子晶体，且B的核电荷数小于13，所以B为Na元素，A原子核外有三个未成对电子，且A的核电荷数小于11，所以A为N元素，即A、B、C、D、E、F依次为N、Na、Al、Si、S、Zn，
（1）根据元素周期律，同周期元素从左向右，第一电离能逐渐增大，其中第ⅡA和第ⅤA族要比相邻的同周期元素要高，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，所以N、Na、Al、Si的第一电离能大小顺序为Na＜Al＜Si＜N，故答案为：Na＜Al＜Si＜N；
（2）B的氯化物为NaCl，D的氯化物为SiCl₄，NaCl为离子晶体，SiCl₄为分子晶体，离子键的键能远大于分子间作用力，所以NaCl的熔点比SiCl₄的熔点高，故答案为：高；NaCl为离子晶体，SiCl₄为分子晶体，离子键的键能远大于分子间作用力，故熔点：NaCl＞SiCl₄；
故答案为：高；NaCl为离子晶体，SiCl₄为分子晶体，离子键的键能远大于分子间作用力，故熔点：NaCl＞SiCl₄；
（3）E的最高价氧化物为SO₃，其中心原子S的价层电子对数为

6+0

3

=3，中心原子没有孤电子对，所以SO₃分子的空间构型是平面三角形，是非极性分子，
故答案为：平面三角形；非极性；
（4）Zn是30号元素，根据核外电子排布规律可知，Zn原子的核外电子排布式是[Ar]3d¹⁰4s² ，
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s²；

（5）根据晶胞结构，利用均摊法可知，在图a中，含有Zn原子数为4，S原子数为8×

1

8

+6×

1

2

=4，所以化学式为ZnS，在a图中，以顶点S原子为例，与之距离最近的Zn原子有4个，分布在S原子周围不相邻的立方体内，故S的配位数为4，若在（b）的结构中取出一个平行六面体作为晶胞，则有如图所示结构：（空心球表示Zn原子），其中含有Zn原子数为4×

1

4

+1=2，在b图中硫离子的堆积方式为六方最密堆积，和金属镁相似，由于图a中硫离子之间形成了面心立方堆积，原子空间利用率与b图中硫离子的堆积方式为六方最密堆积相同，而在a图中晶胞中含有4个锌离子，在b图中则有2个锌离子，故结构（a）中的原子利用率要大于结构（b）中的原子空间利用率，
故答案为：ZnS；4；2；Mg；＞；