Question

核安全与放射性污染防治已引起世界核大国的广泛重视。在爆炸的核电站周围含有放射性物质碘一131和铯一 137。碘—131—旦被人体吸入，可能会引发甲状腺等疾病。

(l)Cs(铯)的价电子的电子排布式为6s¹，与铯同主族的前四周期（包括第四周期）的三种元素X、Y、Z的电离能如下表：

元素代号	X	Y	Z
第一电离能（kJ·mol^-1)	520	496	419

上述三种元素X、Y、Z的元素符号分别为_________，基态Z原子的核外电子排布式为______，X形成的单质晶体中含有的化学键类型是_________________。

(2)F与I同主族，BeF₂与H₂O都是由三个原子构成的共价化合物分子，二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别为______、______，BeF₂分子的立体构型是____________，H₂O分子的立体构型是________________。

(3)与碘同主族的氯具有很强的活泼性，能形成大量的含氯化合物。BC1₃分子中B—C1键的键角为__________________。

(4) ¹³¹I₂晶体的晶胞结构如图甲所示，该晶胞中含有____个¹³¹I₂分子；KI的晶胞结构如图乙所示，每个K⁺紧邻______个I^-。

(5)KI晶体的密度为ρg • cm ³，K和I的摩尔质量分别为M_K g • mol^-1和M₁g • mol^-1，原子半径分别为r_Kpm和r₁ pm，阿伏加德罗常数值为N_A，则KI晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_____________。

Answer

Li、Na、K ls22s22p63s23p64sl 金属键 sp sp3 直线形 V形 120° 4 6 ×100%

【解析】（1）由铯的最外层电子排布式为6s1，可知A、B、C为第ⅠA族，ⅠA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K，由电离能表可知，A、B的第一电离能的差值与B、C的第一电离能的差值相差不大，所以A、B、C不可能有H元素，而同主族元素电子层数越多，第一电离能越小，故A、B、C分别为Li、Na、K；基态Z原子的核外电子排布式为：1S22S22P63S23P64S1；金属晶体，微粒间均以金属键结合。

（2）BeF2中，B的价层电子对数是2+ (2-2)=2，所以Be是sp杂化，空间构型为直线型；H2O中O的价层电子对数是2+ (6-2)=4，所以O是sp3杂化，空间构型为V型。

（3）硼原子价电子数为3，Cl提供3个电子，硼原子的价层电子对数为=3，因价层电子对中没有孤对电子，故BCl3为平面正三角形结构，分子中B-Cl键的键角为120°。

（4）由碘晶胞结构图可知，碘分子位于晶胞的8个顶点和6个面上，故一个晶胞中含有4个I2分子；KI晶胞与NaCl晶胞结构相似，每个K+紧邻6个I-，同层的4个，上下各一个。

（5）由已知及上述分析，晶胞中原子所占的体积V1=（πrK3×4+πrI3×4）×10-30，晶胞的体积V2= =4× ，故KI晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为： ×100%，代入相应数据整理得， ×100%。