题目内容
【题目】[物质结构与性质]
根据物质结构有关性质和特点，回答下列问题：
(1)Ti基态原子核外电子排布式为__________，基态铝原子核外电子云形状有_______(填形状名称)
(2)丙烯腈(CH2=CH－CN)分子中σ键和π键的个数比为_______，分子中碳原子轨道的杂化类型是________。
(3)写出与NH4+互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式________、_______。
(4)钛存在两种同素异构体，α－Ti为六方最密堆积，β－Ti为体心立方堆积，鉴别两种钛晶体可以用_______法，由α－Ti转变为β－Ti晶体体积_________(填“膨胀”或“收缩”)。
(5)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_________形象化描述。
(6)Cu与O元素形成的某种化合物的晶胞结构如图所示，晶胞中氧原子的配位数为_________，若阿伏加德罗常数为NA，晶胞的边长为apm，该晶体的密度为_________g·cm－3
【答案】1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 球形、哑铃形 2：1 sp2、sp CH4或SiH4或GeH4（任选一种） BH4+或AlH4+（任选一种） X射线衍射 膨胀 电子云 4 
【解析】
（1）Ti在元素周期表的位置是第四周期IVB族，根据电子排布规律写出其电子排布式；基态铝的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p1，其中核外电子云有s、p两种，再根据s、p电子云的轮廓图形状分析作答；
（2）1个单键含1个σ键，1个双键含1个π键和1个σ键，1个三键含2个π键和1个σ键。根据分子结构式推出CH2=CH－CN分子内所含σ键和π键的数目，即可得出结论；再结合杂化轨道原理判断其杂化类型；
（3）等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或基团，根据定义采用价电子迁移法得出结论；
（4）X射线衍射法可以获得晶体中原子的分布情况，可鉴别六方最密堆积和体心立方堆积，根据体心立方是有间隙的分析作答；
（5）电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布的形象化描述；
（6）根据晶胞结构，Cu原子与4个O原子相连，可计算出其配位数；利用均摊法计算晶胞中Cu、O原子数目，进而确定晶胞的质量，结合
= 
，注意单位换算，1 pm = 10-10 cm计算其密度。
（1）Ti在元素周期表的位置是第四周期IVB族，故其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；铝原子核外电子云有s、p两种，s为球形；p是哑铃形，
故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；球形、哑铃形；
（2）CH2=CH－CN分子结构中含一个碳碳双键和一个碳氮三键，故σ键的数目为6个，π键的数目为3个，则σ键和π键的个数比为2：1；根据杂化轨道理论可知，其中形成叁键的碳氮不含孤对电子，杂化轨道数为2，故为sp杂化；形成碳碳双键的碳原子不含孤对电子，杂化轨道数为3，故为sp2杂化，
故答案为：2：1；sp2、sp；
（3）NH4+价电子数为10，原子数为5，则与NH4+互为等电子体的可以是一种分子，如CH4、SiH4、GeH4中任意一种；也可以是一种离子，如BH4+、AlH4+中的任意一种离子，
故答案为：CH4或SiH4或GeH4（任选一种）；BH4+或AlH4+（任选一种）；
（4）六方最密堆积和体心立方堆积模型原子的排列方式不同，可用X射线衍射法鉴别，其中体心立方堆积分子内有间隔，空间利用率较低，所以由α－Ti转变为β－Ti晶体体积会膨胀，
故答案为：X射线衍射法；膨胀；
（5）该晶胞中心有一个氧原子，其他8个铜原子都在晶胞顶点上，氧原子都在晶胞内，所以平均每个晶胞含有的铜原子为4×1=4，含有的氧原子为1×1+
×8=2，因此其摩尔质量为(64
4+162) g/mol= 288 g/mol，因此一个晶胞的质量为
= 
g，则其密度为
= g·cm－3，
故答案为：。
