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。

a

b

c

e

f

试回答下列问题：

（1）写出元素e的基态原子电子排布式________________，其未成对电子数为________。

（2）c在空气中燃烧产物的分子构型为_____，中心原子的杂化形式为______杂化。c能形成一种八元环状形同王冠的单质分子，原子的杂化形式为______杂化。

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

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

①晶胞中b原子的配位数为_____，表示原子空间占有率的代数式为_____________。

②该晶体的密度为_____________g/cm3（用含有关字母的代数式表示）。a、f中，与单质b晶体中原子的堆积方式相同的是__________（填元素符号）。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d54s1 或1s22s22p63s23p63d54s1 6 V形 sp2 sp3 12 Cu

【解析】本题考查的原子电子排布和杂化类型以及晶胞的计算等，难度中等，关键为晶胞的计算。

(1) 结合元素周期表分析，a为镁，b为铝，c为硫，e为铬，f为铜。元素e为铬，是24号元素，其基态电子排布式为 [Ar]3d54s1 或1s22s22p63s23p63d54s1；其中3d和4s能级上的电子都未成对，所以未成对的电子有6个； (2)硫燃烧从二氧化硫，分子构型为V形 ；中心原子硫σ键电子对数为2，价层电子对数=（6-2×2）/2+1=3，硫采用sp2 杂化；硫能形成一种八元环状形同王冠的单质分子，每个硫原子形成2个硫硫键，且含有2对孤对电子对，则采用sp3杂化； (3). ①由晶胞结构图可知，以顶点原子为研究对象，与之最近的原子处于面心上，，每个顶点原子为12面共用，所以晶胞中该原子的配位数为12；②晶胞中铝原子数目为，晶胞质量为4M/NA，铝原子半径为d厘米，则晶胞棱长为cm，每个晶胞中含有4个原子，则铝原子总体积为，晶胞体积为，故空间利用率为，故晶胞的密度为；镁、锌、钛属于六方最密堆积型，而铝属于面心立方最密堆积型，所以与铝单质晶体中原子的堆积方式相同的是铜。