Question

氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素，包括氧、硫、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）五种元素。请回答下列问题：

（1）与氧同周期的相邻的元素中，第一电离能由大到小的顺序为________________。（填元素符号）

（2）气态SO₃分子的空间构型为______________；与其互为等电子体的阴离子为___________（举一例）。

（3）将纯液态SO₃冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如下图，此固态SO₃中S原子的杂化轨道类型是_____________。

（4）元素X与硒同周期，X元素原子核外未成对电子数最多，X为_________（填元素符号）；X的基态原子的电子排布式为___________________。

（5）单质钋是由___________键形成的晶体；有资料表明，只有钋的晶体中的原子具有如图所示的堆积方式，若已知Po的摩尔质量为M g·mol^-1，原子半径为r pm，阿伏伽德罗常数的值为N_A，则钋晶体的密度的表达式为____________g/cm³。

Answer

（1）F N O （2）平面正三角形；NO3-、CO32-等 （3）sp3

（4）Cr；1s22s22p63s23p63d54s1 （5）金属键，1030M/（8NAr3）

【解析】

试题分析：（1）与O同周期的相邻元素为N和F，同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，其中N元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性较强，则第一电离能大小的顺序为：F＞N＞O；

（2）SO3中价电子对为3，没有孤对电子，为平面三角形；价电子数和原子数分别都相等的互为等电子体，则与其互为等电子体的阴离子为NO3-、CO32-等；

（3）图中固态SO3中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是sp3；

（4）元素X与硒同周期，X元素原子核外未成对电子数最多，则X为24号元素Cr，Cr的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；

（5）单质钋是由金属键形成的晶体，属于简单立方堆积，一个晶胞中含有1个原子，如果原子半径为rpm，则晶胞的边长是2rpm，则钋晶体的密度的表达式为。

【点评】考查晶胞计算、物质结构与性质、第一电离能比较、原子杂化轨道判断等知识，

【名师点晴】解答时注意掌握晶胞结构与应用，（1）为易错点，注意第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。难点是晶胞结构分析与计算，注意均摊法的灵活应用。由价层电子特征判断分子立体构型：判断时需注意以下两点：（1）价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。（2）价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。