Question

【題目】形形色色的物質，構成了我們這個五彩繽紛的世界。世上萬物，神奇莫測，常常超乎人們按“常理"的想象。學習物質結構和性質的知識，能使你想象的翅膀變得更加有力。

(1)基態Ga原子的核外電子排布式是[Ar]_____________，基態Ga原子核外電子占據最高能級的電子云輪廓圖為___________。

(2)硒的含氧酸有H2SeO3，H2SeO4。酸性：H2SeO3____________H2SeO4（填“＞”“＜”或“＝”）。SeO32的空間構型是_____________________。

(3)NaN3是汽車安全氣囊中的主要化學成分，其陰離子的立體構型為_____________。寫出和該陰離子互為等電子體的一種分子的結構式_______________。

(4)鈣和鐵都是第四周期元素，且原子的最外層電子數相同，鐵的熔沸點遠高于鈣，其原因是_____。

(5)配體中配位原子提供孤電子對的能力與元素的電負性有關，SCN-的結構式可以表示為[S=C=N]-或[S-C≡N]-，SCN-與Fe3+、Au+和Hg2+等離子能形成配離子，N、C、S的電負性依次為3.0、2.5和2.5。SCN-中提供孤電子對的原子可能是_______。

(6)某離子晶體XY2的晶胞結構如圖所示。

①晶體中在每個X周圍與它最近且距離相等的X共有_________個。

②設該晶體的摩爾質量為Mg·mol-1，晶胞的密度為ρg.cm-3，阿伏加德羅常數為NA，則晶體中兩個最近的X間的距離為________cm。

Answer 1

【答案】3d104s24p1 啞鈴形 < 三角錐形 直線形 O=C=O或N=N=O 鈣原子半徑較大且價電子數少，金屬鍵較弱 S 12

【解析】

(1)基態Ga原子與Al同主族，且比Al核外多18個電子，由此可寫出核外電子排布式，基態Ga原子核外電子占據的最高能級的電子云，應為離核遠、能級能量高的電子云；

(2)硒的含氧酸有H2SeO3，H2SeO4，比較二者酸性時，可從非羥基氧原子數進行分析；SeO32的價層電子對數為4，由此可確定其空間構型；

(3)NaN3的陰離子為N3-，中心N原子發生sp雜化，由此可確定其立體構型；和N3-互為等電子體的一種分子可用N周圍的原子替換N原子進行尋找；

(4)鈣和鐵相比，原子的最外層電子數相同，但價電子數及原子半徑有差異，導致鐵的熔沸點遠高于鈣。

(5)配體中配位原子提供孤電子對的能力與元素的電負性有關，N、C、S的電負性依次為3.0、2.5和2.5。電負性越小的原子，越容易提供孤電子對。

(6)①晶體中在每個X周圍與它最近且距離相等的X應為面心的X原子；

②晶體中兩個最近的X，應為頂點與面心中兩個X原子間的距離，可先求邊長，再求距離。

(1) Ga原子與Al同主族，且比Al核外多18個電子，則基態Ga原子的核外電子排布式是[Ar] 3d104s24p1，基態Ga原子核外電子占據最高能級的電子云是4p，其輪廓圖為啞鈴形；答案為：3d104s24p1；啞鈴形；

(2)硒的含氧酸有H2SeO3、H2SeO4，其非羥基氧原子數分別為1和2，所以酸性：H2SeO3<H2SeO4；SeO32的價層電子對數為4，則其空間構型是三角錐形；答案為：<；三角錐形；

(3) NaN3的陰離子為N3-，中心N原子發生sp雜化，則其立體構型為直線形；和N3-互為等電子體的一種分子的結構式為O=C=O或N=N=O；答案為：直線形；O=C=O或N=N=O；

(4)鈣和鐵相比，原子的最外層電子數相同，但鐵的價電子數多、原子半徑小，由此得出鐵的熔沸點遠高于鈣，其原因是鈣原子半徑較大且價電子數少，金屬鍵較弱；答案為：鈣原子半徑較大且價電子數少，金屬鍵較弱；

(5)配體中配位原子提供孤電子對的能力與元素的電負性有關，N、C、S的電負性依次為3.0、2.5和2.5。電負性越小的原子，越容易提供孤電子對，所以SCN-中提供孤電子對的原子可能是S；答案為：S；

(6)①晶體中在每個X周圍與它最近且距離相等的X應為面心的X原子，共有=12個。答案為：12；

②在1個晶胞中，含X離子個數為8×+6=4，含Y離子的個數為8。設晶胞的參數為a，則a3=，a=，則晶體中兩個最近的X間的距離為a=cm；答案為：。