Question

【题目】我国是世界稀土资源大国，稀土元素是镧系、钪、钇种元素的总称，它们位于元索周期表中同一副族。

原子的价层电子排布式为______，第一电离能Sc______Y填“大于”或“小于”。

是生产铈的中间化合物，它可由氟碳酸铈精矿制得：

中，Ce的化合价为______。

氧化焙烧生成二氧化铈，其在酸浸时发生反应的离子方程式为______。

离子的立体构型的名称为______，中心原子的杂化方式为______，分子或离子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数如苯分子中的大键可表示为，则中的大键应表示为______。

常温、常压下是铈最稳定的化合物，广泛用于玻璃、原子能、电子管等工业。晶胞是立方萤石型，则铈离子的配位数为______，如图中离子坐标参数0，；：，若将B选为晶胞顶点坐标参数0，，则D离子处于______位置，坐标参数为______。已知该晶胞的棱长，其密度为______列出计算式即可。

Answer 1

【答案】 大于 平面三角形 8 体心

【解析】

(1)Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族，则其价电子排布式为，V位于周期表中第4周期第ⅤA族，则其价电子排布式为，Sc与Y同族，第一电离能Sc大于Y；

(2)①根据CeFCO3呈电中性，F为价，CO32-为价，则Ce为价；

②氧化焙烧生成二氧化铈（CeO2），酸浸时，加入稀硫酸和H2O2，Ce（Ⅳ），Ce（Ⅳ）转化为，Ce（Ⅲ），H2O2被氧化生成O2；

③对于CO32-，根据VSEPR理论，价电子对数为，根据杂化轨道理论，中心C原子的杂化方式为，其空间构型为平面三角形，CO32-中，C为杂化，形成3根共价键，一个s电子跃迁到轨道，每个O还留有一个轨道上的一个单电子，整个CO32-形成4中心6电子的离域大键，所以记为；

(3)根据晶胞结构分析，O2-做四面体填隙，Ce4+做面心立方最密堆积，从上底面面心的Ce4+看，Ce4+连接两个晶胞，一个晶胞内与之等距且最近的数目为4，所以铈离子的配位数为8，如图中离子坐标参数A(0,0,0)；：，C处于底心，B处于处，若将B选为晶胞顶点坐标参数B (0,0,0)，相当于对A进行(0,0,0)，，，则D的坐标应变为，则D变为体心，坐标参数为；一个晶胞中含有Ce4+数目为个，含有O2-的数目为8个，则1mol晶胞的质量为，1个晶胞的体积为，则晶体密度为。

(1)Sc位于周期表中第4周期第ⅢA族，则其价电子排布式为，V位于周期表中第4周期第ⅤA族，则其价电子排布式为，Sc与Y同族，第一电离能Sc大于Y，

故答案为：；大于；

(2)①根据CeFCO3呈电中性，F为价，CO32-为价，则Ce为价，

故答案为：；

②氧化焙烧生成二氧化铈（CeO2），酸浸时，加入稀硫酸和H2O2，Ce（Ⅳ），Ce（Ⅳ）转化为，Ce（Ⅲ），H2O2被氧化生成O2，所以发生的化学反应为：，

故答案为：；

③对于CO32-，根据VSEPR理论，价电子对数为，根据杂化轨道理论，中心C原子的杂化方式为，其空间构型为平面三角形，CO32-中，C为杂化，形成3根共价键，一个s电子跃迁到轨道，每个O还留有一个轨道上的一个单电子，整个CO32-形成4中心6电子的离域大键，所以记为，

故答案为：；

(3)根据晶胞结构分析，O2-做四面体填隙，Ce4+做面心立方最密堆积，从上底面面心的Ce4+看，Ce4+连接两个晶胞，一个晶胞内与之等距且最近的数目为4，所以铈离子的配位数为8，如图中离子坐标参数A(0,0,0)；：，C处于底心，B处于处，若将B选为晶胞顶点坐标参数B (0,0,0)，相当于对A进行(0,0,0)，，，则D的坐标应变为，则D变为体心，坐标参数为；该晶胞的棱长，取1mol这样的晶胞，一个晶胞中含有Ce4+数目为个，含有O2-的数目为8个，则1mol晶胞的质量为，1个晶胞的体积为，则晶体密度为，

故答案为：8；体心；；。