Question

【题目】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。

试回答下列问题：

(1)请写出元素o的基态原子电子排布式_______。

(2)d的氢化物的分子构型为_____；k在空气中燃烧产物的中心原子的杂化形式为____，该分子是______(填“极性”或“非极性”)分子。

(3)由j原子跟c原子以1∶1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是_____（填具体物质），试从结构角度加以解释______

(4)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。

若已知i的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，i的相对原子质量为M，请回答：

①晶胞中i原子的配位数为______。

②该晶体的密度为______ (用字母表示)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d64s2 三角锥形　 sp2 极性 SiC 因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于C的原子半径小，SiC中C—Si键键长比晶体Si中Si—Si键长短，键能大，因而熔沸点高 12 　

【解析】

(1)根据o在元素周期表中的位置，o为Fe，核外电子排布式为： 1s22s22p63s23p63d64s2 ；

(2)d元素为N，氢化物为NH3，中心原子N的价层电子对数为，有1对孤电子对，所以空间构型为三角锥形；k为硫，在空气中燃烧产物为SO2，中心原子S的价层电子对数为，则中心原子的杂化形式为sp2；SO2有2个σ键，孤电子对数为(6－2×2)/2=1，因此SO2空间构型为V型，分子不对称，正负电中心不重合，SO2属于极性分子；

(3)j为硅，c为碳，由j原子跟c原子以1∶1形成的化合物为SiC，SiC属于原子晶体，键长：C—Si键＜Si—Si键，键能：C—Si键>Si—Si键，原子晶体键长越长、键能越小，熔沸点越低，因此SiC的熔点高；

(4) ①i为Al，根据图乙，Al原子处于晶胞顶点及面心位置，以上面面心Al作为研究对象，同一层上四个角，加上下面4个面中心四个，和上面4个面对应的4个，共有12个Al，所以晶胞中距离Al原子最近的铝原子有12个，即Al的配位数为12；

②根据图乙，铝原子位于顶点和面心，原子个数为8×1/8＋6×1/2=4，则晶体的质量为4×M/NAg，根据图丙，原子半径为d，则根据图丙计算晶胞的边长为，则晶胞的体积为（）3，根据密度的定义ρ=m/V，则密度为：。