Question

I．（1）已知元素M是组成物质NH₄Al（SO₄）₂的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第4个电子所需能量（即电离能，用符号I₁至I₄表示）如下表所示：

	I1	I2	I3	I4
电离能（kJ·mol^－1）	578	1 817	2 745	11 578

元素M是____________（填写元素符号），该元素属于___________区。

（2）硫原子核外有________种不同运动状态的电子，其基态原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________。

II．下图为几种晶体或晶胞的示意图：

请回答下列问题：

（1）上述晶体中，粒子之间以共价键结合形成的晶体是________________。

（2）冰、金刚石、MgO、CaCl₂、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为__________________。

（3）NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的晶格能________（填“＞”或“<”）MgO晶体。

（4）每个Cu晶胞中实际占有____个Cu原子，CaCl₂晶体中Ca^2＋的配位数为____。

（5）冰的熔点远高于干冰，除H₂O是极性分子、CO₂是非极性分子外，还有一个重要的原因是________________________________。

Answer

I．（1）Al p （2） 16 3p 3

II．（1）金刚石晶体 （2）金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰 （3）MgO晶体中离子的电荷数大于NaCl晶体中离子电荷数，且r（Mg2+）＜r（Na+）、r（O2-）＜r（Cl-）

（4） 4 8 （5）H2O分子之间能形成氢键

【解析】

试题分析：I．（1）从其电离能变化知，当原子失去第四个电子时，其电离能急剧增加，说明该元素失去三个电子时为稳定结构，则该元素最外层有3个电子，N原子最外层有5个电子、Al氧原子最外层有3个电子、Si原子最外层有4个电子、S原子最外层有6个电子、O原子最外层有6个电子，所以符合条件的是Al元素，在元素周期表中属p区；

（2）硫核电荷数为16，原子核外有16种不同运动状态的电子，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，，电子占据的最高能层符号为3p，该能层具有的原子轨道数为3。

II．（1）原子晶体中原子间以共价键结合，则粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体；

（2）熔点的一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，冰和干冰属于分子晶体，熔点：冰＞干冰，MgO和CaCl2属于离子晶体，熔点：MgO＞CaCl2，金刚石是原子晶体，则熔点由高到低的顺序为：金刚石、MgO、CaCl2、冰、干冰；

（3）因为MgO中离子带两个电荷，NaCl中离子带一个电荷，氧离子半径小于氯离子，根据离子半径越小，离子带电荷越多，晶格能越大，可得MgO晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能；

（4）Cu原子占据面心和顶点，则每个Cu晶胞中实际占有的原子数为×8+×6=4；根据氯化钙的晶胞图可知，每个Ca2+周围有8个Cl-，而每个Cl-周围有4个Ca2+，所以CaCl2晶体中Ca2+的配位数为8；

（5）冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，水分子间含有氢键，氢键的作用力大于范德华力，所以其熔沸点较高；

考点：考查物质结构与性质，涉及晶体的熔点比较、晶胞结构、晶格能、均摊法在晶胞计算中的应用、氢键等。