Question

【題目】鑭系為元素周期表中第ⅢB族、原子序數為57~71的元素。

（1）鏑(Dy)的基態原子電子排布式為[Xe]4f106s2，畫出鏑(Dy)原子外圍電子排布圖：___________。

（2）高溫超導材料鑭鋇銅氧化物中含有Cu3+，基態時Cu3+ 的電子排布式為________________。

（3）觀察下面四種鑭系元素的電離能數據，判斷最有可能顯示+3 價的元素是___________(填元素名稱)。幾種鑭系元素的電離能(單位：kJ mol-1)

元素	I1	I2	I3	I4
Yb(鐿）	604	1217	4494	5014
Lu(镥）	532	1390	4111	4987
La(鑭）	538	1067	1850	5419
Ce(鈰）	527	1047	1949	3547

（4）元素鈰(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]。

①組成配合物的四種元素，電負性由大到小的順序為________________(用元素符號表示)。

②寫出氮的最簡單氣態氫化物水溶液中存在的氫鍵：__________________(任寫一種)。

③元素Al 也有類似成鍵情況，氣態氯化鋁分子表示為(AlCl3)2，分子中Al 原子雜化方式為_____________，分子中所含化學鍵類型有______________(填字母)。

a.離子鍵 b.極性鍵 C.非極性鍵 d.配位鍵

（5）PrO2(二氧化鐠)的晶體結構與CaF2相似，晶胞中鐠原子位于面心和頂點，則PrO2(二氧化鐠)的晶胞中有________個氧原子；已知晶胞參數為a pm，密度為ρ g· cm-3，NA=_____________ (用含a、ρ的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d8(或1s22s22p63s23p63d8) 鑭 O>N>H>Ce N-H…(或 N-H…N或O-H…N或O-H…O) sp3 bd 8

【解析】（1）.根據鏑(Dy)的基態原子電子排布式[Xe]4f106s2可知，鏑(Dy)原子外圍4f能級上有10個電子，6s能級上有2個電子，則其外圍電子排布圖為：，故答案為：；

（2）.Cu是 29號元素，基態原子的電子排布式為：[Ar]3d104s1，高溫超導材料鑭鋇銅氧化物中含有Cu3+，說明Cu失去3個電子，則基態時Cu3+的電子排布式為：[Ar]3d8 (或1s22s22p63s23p63d8)，故答案為：[Ar]3d8 (或1s22s22p63s23p63d8)；

（3）.第三電離能與第一電離能、第二電離能相差越小，第三個電子越容易失去，+3價可能性越大，在上述表中，鑭的I1、I2和I3最接近，則最有可能顯示+3 價的元素是鑭，故答案為：鑭；

（4）. ①.元素鈰(Ce)可以形成配合物(NH4)2[Ce(NO3)6]，組成配合物的四種元素中，因元素非金屬性越強，電負性越大，則O>N>H，又因Ce是金屬，其電負性在四種元素中最小，所以電負性大小順序為：O>N>H>Ce，故答案為：O>N>H>Ce；

② . N和 O元素的電負性強，則NH3的水溶液中存在的氫鍵有：N-H…O(或 N-H…N或O-H…N或O-H…O)，故答案為：N-H…O(或 N-H…N或O-H…N或O-H…O)；

③ .在氣態氯化鋁 (AlCl3)2中，每個Al原子與4個Cl原子形成4個σ鍵，則Al原子的雜化方式為sp3，在該分子中，與Al原子形成極性共價鍵的兩個Cl原子中，有一個是配位鍵，氯原子提供電子，鋁原子提供空軌道，故答案為：sp3；bd；

（5）.PrO2(二氧化鐠)的晶體結構與CaF2相似，晶胞中鐠原子位于面心和頂點，所以晶胞中鐠原子的個數為：6×1/2+8×1/8=4，則氧原子個數為：4×2=8；根據上述分析可知，一個二氧化鐠晶胞中含有4個PrO2，則ρ==，則NA= (或)，故答案為：8； (或)；