解题思路:由元素在周期表中位置,可知①为Be、②为C、③为N、④为O、⑤为Mg、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Fe、⑩为Cu.
(1)d区元素包含3~10列元素(镧系元素、锕系元素除外);
(2)同周期随原子序数增大电负性增大,N元素2p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素;
(3)根据晶体类型及物质的状态判断;
(4)氨气能与水反应,且能与水分子之间形成氢键;
(5)⑥与⑧形成的分子最外层都满足8电子稳定结构,该分子为SiCl4,根据Si原子所成σ键数目确定其杂化方式,进而确定空间结构;
(6)图2中,以定点原子为研究对象,与之最近的原子处于面心上,每个顶点为12面共用;根据均摊法计算晶胞中原子数目,进而计算两种晶胞中含有原子数目之比.
由元素在周期表中位置,可知①为Be、②为C、③为N、④为O、⑤为Mg、⑥为Si、⑦为S、⑧为Cl、⑨为Fe、⑩为Cu.
(1)d区元素包含3~10列元素(镧系元素、锕系元素除外),故⑨号元素处于d区,故答案为:⑨;
(2)同周期随原子序数增大电负性增大,故电负性N<O;N元素2p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O,故答案为:<;>;
(3)②的单质金刚石为原子晶体,故碳单质熔点最高,常温下Mg为固体,氯气为气体,故Mg的熔点高于氯气,故单质熔点高低的顺序是:②>⑤>⑧,故答案为:②>⑤>⑧;
(4)氨气能与水反应,且能与水分子之间形成氢键,故氨气在水的溶解度比同主族其它氢化物大的多,
故答案为:氨气分子与分子形成氢键且发生化学反应;
(5)⑥与⑧形成的分子最外层都满足8电子稳定结构,该分子为SiCl4,分子中Si原子成4个σ键,没有孤电子对,杂化轨道数目为4,采取sp3杂化方式,杂化轨道全部参与成键,故其空间结构为正四面体,
故答案为:sp3;正四面体;
(6)图2中,以定点原子为研究对象,与之最近的原子处于面心上,每个顶点为12面共用,故与一个⑨原子等距离且最近的⑨原子的个数是12;
图1晶胞中原子数目=1+8×[1/8]=2,图2晶胞中原子数目=6×[1/2]+8×[1/8]=4,故图1与图2中含有的⑨原子个数之比为2:4=1:2,
故答案为:12;1:2.
点评:
本题考点: 元素周期律和元素周期表的综合应用.
考点点评: 本题是对物质结构的考查,涉及元素周期表、电负性、电离能、晶体类型与性质、杂化轨道、分子结构与性质、晶胞计算等,比较全面考查物质结构主干知识,需要学生具备扎实的基础,难度中等.