Question

【題目】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學元素。

試回答下列問題：

(1)請寫出元素o的基態原子電子排布式_______。

(2)d的氫化物的分子構型為_____；k在空氣中燃燒產物的中心原子的雜化形式為____，該分子是______(填“極性”或“非極性”)分子。

(3)由j原子跟c原子以1∶1相互交替結合而形成的晶體，晶型與晶體j相同。兩者相比熔點更高的是_____（填具體物質），試從結構角度加以解釋______

(4)i單質晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如下圖丙所示。

若已知i的原子半徑為d，NA代表阿伏加德羅常數，i的相對原子質量為M，請回答：

①晶胞中i原子的配位數為______。

②該晶體的密度為______ (用字母表示)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2 三角錐形　 sp2 極性 SiC 因SiC晶體與晶體Si都是原子晶體，由于C的原子半徑小，SiC中C—Si鍵鍵長比晶體Si中Si—Si鍵長短，鍵能大，因而熔沸點高 12 　

【解析】

(1)根據o在元素周期表中的位置，o為Fe，核外電子排布式為： 1s22s22p63s23p63d64s2 ；

(2)d元素為N，氫化物為NH3，中心原子N的價層電子對數為，有1對孤電子對，所以空間構型為三角錐形；k為硫，在空氣中燃燒產物為SO2，中心原子S的價層電子對數為，則中心原子的雜化形式為sp2；SO2有2個σ鍵，孤電子對數為(6－2×2)/2=1，因此SO2空間構型為V型，分子不對稱，正負電中心不重合，SO2屬于極性分子；

(3)j為硅，c為碳，由j原子跟c原子以1∶1形成的化合物為SiC，SiC屬于原子晶體，鍵長：C—Si鍵＜Si—Si鍵，鍵能：C—Si鍵>Si—Si鍵，原子晶體鍵長越長、鍵能越小，熔沸點越低，因此SiC的熔點高；

(4) ①i為Al，根據圖乙，Al原子處于晶胞頂點及面心位置，以上面面心Al作為研究對象，同一層上四個角，加上下面4個面中心四個，和上面4個面對應的4個，共有12個Al，所以晶胞中距離Al原子最近的鋁原子有12個，即Al的配位數為12；

②根據圖乙，鋁原子位于頂點和面心，原子個數為8×1/8＋6×1/2=4，則晶體的質量為4×M/NAg，根據圖丙，原子半徑為d，則根據圖丙計算晶胞的邊長為，則晶胞的體積為（）3，根據密度的定義ρ=m/V，則密度為：。