Question

【題目】太陽能電池板材料除單晶硅外，還有氮、硼、硒、鈦、鈷、鈣等元素組成的化學物質。

⑴鈣原子基態時的電子排布式為____________________，金屬鈷堆積方式與鎂相似，都屬于六方最密堆積，其配位數是____。

⑵氮元素的第一電離能在同周期中(稀有氣體除外)從大到小排第___位；寫出與NO3－互為等電子體的一種非極性分子的化學式__________。

⑶晶體硼的結構單元是正二十面體，每個單元中有12個硼原子(如圖)，其中有兩個原子為10B，其余為11B，則該結構單元有_____________種不同的結構類型。己知硼酸(H3BO3)為一元弱酸，解釋其為一元弱酸的原因______________。硼酸的結構與石墨相似，層內的分子以氫鍵相連，含1 mol硼酸的晶體中有___mol氫鍵。

⑷硒是動物體必需的營養元素。SeO2是硒的重要化合物，SeO2的價層電子對互斥模型是_______________。

⑸在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HC1至飽和，可得到配位數為6，組成為 TiCl36H2O的晶體，該晶體中兩種配體的物質的量之比為1：5，則該配離子的化學式為：__________________。

⑹鈷晶體的一種晶胞是一種體心立方結構(如圖所示)，若該晶胞的邊長為a nm，密度為ρ gcm-3，NA表示阿伏加德羅常數的值，則鈷的相對原子質量可表示為_________________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p64s2 12 2 SO3等 3 H3BO3與一個水分子可形成配位鍵，電離產生[B(OH)4]－和一個H+ 3 平面三角形 [TiCl(H2O)5]2+

【解析】

⑴鈣為20號元素，其核外有20個電子，金屬鈷堆積方式與鎂相似。

⑵同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于同周期相鄰元素的，S = O = N－,容易寫出與NO3－互為等電子體的一種非極性分子。

⑶兩個10B有3位置，為上下頂點位置，其中一個處于上頂點，另外的一個處于上層陰影中頂點，或者下層陰影中頂點，有3種結構，H3BO3與一個水分子可形成配位鍵，電離產生[B(OH)4]－和一個H+，則硼酸一元弱酸；1個硼酸分子形成了6個氫鍵，但每個氫鍵是2個硼酸分子共用的，所以平均含3個氫鍵，則含有1 mol H3BO3的晶體中有3mol氫鍵。

⑷ SeO2分子中價層電子對個數= δ鍵個數孤電子對個數。

⑸在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體，該晶體中兩配體的物質的量之比為1：5，則配體中有1個、5個H2O，2個氯離子位于外界。

⑹先計算晶胞中鈷原子的數目，根據密度公式，得出鈷的相對原子質量。

⑴鈣為20號元素，其核外有20個電子，則鈣原子基態時的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，金屬鈷堆積方式與鎂相似，都屬于六方最密堆積，其配位數是12，

故答案為：1s22s22p63s23p64s2；12。

⑵同一周期元素中，元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于同周期相鄰元素的，故第二周期第一電離能：F > N > O > C > Be > B > Li，原子數目相等、價電子總數也相等的微粒互為等電子體，與NO3－互為等電子體的一種非極性分子為SO3等；故答案為：2；SO3等。

⑶兩個10B有3位置，為圖中上下頂點位置，其中一個處于上頂點，另外的一個處于上層陰影中頂點，或者下層陰影中頂點，有3種結構，H3BO3與一個水分子可形成配位鍵，電離產生[B(OH)4]－和一個H+，則硼酸一元弱酸；1個硼酸分子形成了6個氫鍵，但每個氫鍵是2個硼酸分子共用的，所以平均含3個氫鍵，則含有1 mol H3BO3的晶體中有3mol氫鍵；故答案為：3；H3BO3與一個水分子可形成配位鍵，電離產生[B(OH)4]－和一個H+；3。

⑷ SeO2分子中價層電子對個數= δ鍵個數孤電子對個數= ，則其價層電子對互斥模型為平面三角形，故答案為：平面三角形。

⑸在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體，該晶體中兩配體的物質的量之比為1：5，則配體中有1個、5個H2O，2個氯離子位于外界，則該配離子的化學式為[TiCl(H2O)5]2+；故答案為：[TiCl(H2O)5]2+。

⑹晶胞中鈷原子的數目為，根據密度，得出鈷的相對原子質量為；故答案為：。