Question

【题目】形形色色的物质，构成了我们这个五彩缤纷的世界。世上万物，神奇莫测，常常超乎人们按“常理"的想象。学习物质结构和性质的知识，能使你想象的翅膀变得更加有力。

(1)基态Ga原子的核外电子排布式是[Ar]_____________，基态Ga原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________。

(2)硒的含氧酸有H2SeO3，H2SeO4。酸性：H2SeO3____________H2SeO4（填“＞”“＜”或“＝”）。SeO32的空间构型是_____________________。

(3)NaN3是汽车安全气囊中的主要化学成分，其阴离子的立体构型为_____________。写出和该阴离子互为等电子体的一种分子的结构式_______________。

(4)钙和铁都是第四周期元素，且原子的最外层电子数相同，铁的熔沸点远高于钙，其原因是_____。

(5)配体中配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性有关，SCN-的结构式可以表示为[S=C=N]-或[S-C≡N]-，SCN-与Fe3+、Au+和Hg2+等离子能形成配离子，N、C、S的电负性依次为3.0、2.5和2.5。SCN-中提供孤电子对的原子可能是_______。

(6)某离子晶体XY2的晶胞结构如图所示。

①晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有_________个。

②设该晶体的摩尔质量为Mg·mol-1，晶胞的密度为ρg.cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个最近的X间的距离为________cm。

Answer 1

【答案】3d104s24p1 哑铃形 < 三角锥形 直线形 O=C=O或N=N=O 钙原子半径较大且价电子数少，金属键较弱 S 12

【解析】

(1)基态Ga原子与Al同主族，且比Al核外多18个电子，由此可写出核外电子排布式，基态Ga原子核外电子占据的最高能级的电子云，应为离核远、能级能量高的电子云；

(2)硒的含氧酸有H2SeO3，H2SeO4，比较二者酸性时，可从非羟基氧原子数进行分析；SeO32的价层电子对数为4，由此可确定其空间构型；

(3)NaN3的阴离子为N3-，中心N原子发生sp杂化，由此可确定其立体构型；和N3-互为等电子体的一种分子可用N周围的原子替换N原子进行寻找；

(4)钙和铁相比，原子的最外层电子数相同，但价电子数及原子半径有差异，导致铁的熔沸点远高于钙。

(5)配体中配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性有关，N、C、S的电负性依次为3.0、2.5和2.5。电负性越小的原子，越容易提供孤电子对。

(6)①晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X应为面心的X原子；

②晶体中两个最近的X，应为顶点与面心中两个X原子间的距离，可先求边长，再求距离。

(1) Ga原子与Al同主族，且比Al核外多18个电子，则基态Ga原子的核外电子排布式是[Ar] 3d104s24p1，基态Ga原子核外电子占据最高能级的电子云是4p，其轮廓图为哑铃形；答案为：3d104s24p1；哑铃形；

(2)硒的含氧酸有H2SeO3、H2SeO4，其非羟基氧原子数分别为1和2，所以酸性：H2SeO3<H2SeO4；SeO32的价层电子对数为4，则其空间构型是三角锥形；答案为：<；三角锥形；

(3) NaN3的阴离子为N3-，中心N原子发生sp杂化，则其立体构型为直线形；和N3-互为等电子体的一种分子的结构式为O=C=O或N=N=O；答案为：直线形；O=C=O或N=N=O；

(4)钙和铁相比，原子的最外层电子数相同，但铁的价电子数多、原子半径小，由此得出铁的熔沸点远高于钙，其原因是钙原子半径较大且价电子数少，金属键较弱；答案为：钙原子半径较大且价电子数少，金属键较弱；

(5)配体中配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性有关，N、C、S的电负性依次为3.0、2.5和2.5。电负性越小的原子，越容易提供孤电子对，所以SCN-中提供孤电子对的原子可能是S；答案为：S；

(6)①晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X应为面心的X原子，共有=12个。答案为：12；

②在1个晶胞中，含X离子个数为8×+6=4，含Y离子的个数为8。设晶胞的参数为a，则a3=，a=，则晶体中两个最近的X间的距离为a=cm；答案为：。