铝是地壳中含量最高的金属元素，在所有的元素中位居第三位．Ⅰ、（1）Al元素的原子核外共有种同能级的电子．（2）Mg、Al、Si三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为．（3

Question

铝是地壳中含量最高的金属元素，在所有的元素中位居第三位．
Ⅰ、（1）Al元素的原子核外共有______种同能级的电子．
（2）Mg、Al、Si三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为______．
（3）AlCl₃•NH₃和AlC

−

4

中均含有配位键，在AlCl₃•NH₃中，配体是______，提供弧电子对的原子是______；AlCl

−

4

中Al原子采用______杂化．
（4）铝晶体的晶胞结构如右图所示．一个晶胞中铝原子的数目是______，晶体中一个铝原子周围与之距离最近且相等的铝原子数目是______．
Ⅱ、X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，已知：
①X元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns²np²，且X原子半径小于Q的．
②Y元素是地壳中含量最多的元素；W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布中，p轨道上只有1个未成对电子．
③Z元素的电离能数据见下表（kJ•mol^-1）：

I1	I2	I3	I4	…
496	4562	6912	9540	…

请回答：
（1）XY₂分子空间构型为______，X原子的轨道杂化方式为______；QX的晶体结构与金刚石的相似，其中X原子的杂化方式为______，微粒间存在的作用力是______．
（2）晶体ZW的熔点比晶体XW₄明显高的原因是______．
（3）氧化物MO的电子总数与QX的相等，则M为______（填元素符号）．MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与ZW晶体相似．MO的熔点比CaO的高，其原因是______．

Answer 1

Ⅰ、（1）铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种；有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级，故答案为：5；
（2）Mg、Al和Si位于同一周期，同一周期第一电离能大呈增大趋势，而Mg由于具有全充满状态，故第一电离能比相邻元素大，所以Si＞Mg＞Al，故答案为：Si＞Mg＞Al；
（3）AlCl₃•NH₃中Al为中心原子，NH₃为配体，提供弧电子对的原子是N，AlCl₄^-的价层电子对=4+(1)/(2)（3+1-4×1）=4，故Al采用sp³杂化，故答案为：NH₃；N；sp³；
（4）铝晶胞是面心立方，所以每个金晶胞中含有的原子个数=8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，铝晶体中每个铝原子周围距离最近的铝原子数目=3×8×(1)/(2)=12，故答案为：4；12．
Ⅱ、X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素，x元素与Q处于同一主族，其原子价电子排布式都为ns²np²，则x和Q属于第IVA族元素，所以X是C元素，Q是Si元素，Y元素是地壳中含量最多的元素，所以Y是O元素，w元素的电负性略小于Y元素，在w原子的电子排布中，P轨道上只有1个未成对电子，所以W是Cl元素，根据Z的电离能知，Z是第IA族元素，且Z的原子序数大于Y，所以Z是Na元素，
（1）CO₂分子中碳原子价层电子数=2+(1)/(2)（4-2×2）=2，且没有孤电子对，所以二氧化碳的分子空间构型为直线型，所以C原子的杂化方式为SP，SiC的晶体结构与金刚石的相似，每个碳原子含有4个C-Si键，所以C原子的杂化方式为SP³，碳原子和硅原子之间以共价键相结合，
故答案为：直线型；SP；SP³；共价键；
（2）一般来说，离子晶体熔点高于分子晶体，氯化钠是离子晶体，四氯化碳是分子晶体，所以晶体NaCl的熔点比晶体CCl₄明显高，
故答案为：氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体；
（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等为20，则M是Mg元素，MgO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，相同类型的离子晶体中，晶格能与离子半径成反比，晶格能越大其熔点越高，镁离子半径小于钙离子半径，所以氧化镁的晶格能大，则MgO的熔点比CaO的高，
故答案为：Mg；镁离子半径比钙离子小，氧化镁晶格能大．