Question

【题目】2019年4月23日，中国人民军成立70周年。提到海军就不得不提航空母舰，我国正在建造第三艘航空母舰。航母的龙骨要耐冲击，甲板要耐高温，外壳要耐腐蚀．

(1)镍铬钢抗腐蚀性能强，基态C r 原子价层电子的电子排布式为_______________。

(2)航母甲板涂有一层耐高温的材料聚硅氧烷(结构如图申所示)。基态Si原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形：H、C、O、Si 四种元素中的电负性最高的是______。

(3)海洋是元素的摇篮，海水中含有大量卤族元素。

①钛卤化物的熔点如下表所示：

	TiF4	TiCl4	TiBr4	TiI4
熔点/℃	377	-24	38	150

解释表中卤化物之间熔点差异的原因是________________________。

②OF2的空间构型为___________，其中O原子杂化方式为__________杂化。

③氯元素可以形成多种含氧酸，其酸性由弱到强的顺序为：HClO <HClO2<HClO3<HClO4。试解释其酸性强弱的原因是_______________ 。

(4)海底金属软泥是在海洋底覆盖着的一层红棕色沉积物，蕴藏大着极的资源，含有硅、氧、锰、锌等。如图是从铁氧体离子晶体Fe3O4 中取出的能体现其晶体结构的一个立方体。

①晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积？________(填“是”或“否”)；

②已知：Fe3O4 晶体的密度为5. 18gcm -3, 根据该图计算a________nrn (写出计算式即可，阿伏加德罗常数的值为N A)

Answer 1

【答案】3d54s1 哑铃 O TiF4为离子晶体，而TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，且组成结构相似，随相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔点升高 V形 sp3 HClO、HClO2、HClO3、HClO4分子结构中羟基数均为1，而含有的非羟基O原子数目分别为0、1、2、3，使中心原子Cl的核对电子的吸引力逐渐增大，故酸性逐渐增强 是

【解析】

(1)Cr的核电荷数为24，基态Cr 原子的电子排布式为[Ar]3d54s1；

(2)基态Si原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2；元素的非金属性越强，电负性越大；

(3)①TiF4为离子晶体，而TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，离子晶体的熔点一般比分子晶体高；

②OF2 分子的中心原子为 O 原子，价电子对数为2+=4；

③无机含氧酸分子结构中非羟基氧原子数越多，酸性越强；

(4)①根据晶体中的氧离子的堆积方式判断；

②先结合晶体的结构计算晶胞的质量，再结合计算晶胞的体积，即可计算a的长度。

(1) Cr的核电荷数为24，基态C r 原子的电子排布式为[Ar]3d54s1，则价层电子的电子排布式为3d54s1；

(2) Si元素为14 号元素，核电荷数为 14，核外电子排布式为 1s22s22p63s23p2，最高能级为3p 能级，3p 能级电子云轮廓图为哑铃形；非金属性： O＞C＞Si＞H，则H、C、O、Si 四种元素中的电负性最高的是O；

(3)①由图表数据可知，TiF4熔点明显高于TiCl4、TiBr4、TiI4，说明TiF4为离子晶体，TiCl4、TiBr4、TiI4均为分子晶体，且TiCl4、TiBr4、TiI4组成结构相似，随相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔点升高；

②OF2 分子的中心原子为 O 原子，价电子对数为2+=4，则O原子杂化方式为sp3杂化，空间构型为V形；

③HClO、HClO2、HClO3、HClO4分子结构中羟基数均为1，而含有的非羟基O原子数目分别为0、1、2、3，使中心原子Cl的核对电子的吸引力逐渐增大，故酸性逐渐增强；

(4)①由晶体结构可知，晶体中的氧离子按ABCABCABC···的方式堆积，属面心立方最密堆积；

②晶胞中Fe3+的数目为4×+3×=2，Fe2+的数目为1，O2-的数目为12×+1=4，则晶胞的质量为g，晶胞的体积为（a×10-7）3 cm -3，结合可知a=nm=nm。