Question

【题目】晶体硅是制备太阳能电池板的主要原料，电池板中还含有硼、氮、钛、钻、钙等多种化学物质。

请回答下列问题：

（1）第二周期元素的电负性按由小到大的顺序排列，B元素排在第__________位。

（2）硅酸根有多种结构形式，一种无限长链状结构如图1所示，其化学式为____________，Si原子的杂化类型为__________________。

（3）N元素位于元素周期表_____________区；基态N原子中，核外电子占据最高能级的电子云有____个伸展方向。

（4）[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，Co在中心。

①[Co(NH3)6]3+中，1个Co提供_______________个空轨道。

②若将[Co(NH3)6]3+中的两个NH3分子换成两个Cl-，可以形成_________种不同的结构形式。

（5）—种由Ca、Ti、O三种元素形成的晶体的立方晶胞结构如图2所示。

①与Ti紧邻的Ca有___________________个。

②若Ca与O之间的最短距离为α pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的密度ρ=__________________g· cm-3(用含α、NA的代数式表示)。

Answer 1

【答案】 3 SiO32- [或(SiO3)n2n-] sp3 p 3 6 2 8

【解析】(1)元素的非金属性越强，元素的电负性数值越大，同一周期，从左到右，元素的非金属性逐渐增强，电负性数值逐渐增大，第二周期元素的电负性按由小到大的顺序排列，B元素排在第3位，故答案为：3；

(2)Si原子形成四个σ键，Si原子的杂化形式为sp3，根据图片知，每个三角锥结构中Si原子是1个，O原子个数=2+2× =3，所以硅原子和氧原子个数之比=1：3，3个O原子带6个单位负电荷，每个硅原子带4个单位正电荷，所以形成离子为[SiO3]n2n-(或SiO32-)，故答案为：SiO32-[或(SiO3)n2n-]；sp3；

(3)N元素，核外电子排布式为1s22s22p3，位于元素周期表的p区；基态原子中能量最高的电子，处于2p能级，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形，故答案为：p；3；

(4)①1个Co离子有6个NH3分子作配体，每个配体提供1对孤对电子，故1个Co离子需要提供6个空轨道，故答案为：6；

②由信息[Co(NH3)6]3+的几何构型为正八面体形，Co在中心可以推知，如果两个NH3分子换成两个Cl-，可以替换邻位和对位，共有两种不同的结构形式，故答案为：2；

(5)①根据均摊法可知，O位于边上，其数目为：12×=3，Ca位于体心，其数目为1，Ti位于顶点，其数目为8×=1，故该矿物的化学式为：CaTiO3，由晶胞结构可知，与1个Ca紧邻的Ti有8个，根据二者的数目比为1:1，与1个Ti紧邻的Ca也有8个，故答案为：8；

②根据晶胞结构可知，Ca与O之间的最短距离为面对角线的一半，则晶胞棱长为pm=×10-10cm，则晶胞的密度=g/cm3=g/cm3，故答案为： 。