Question

【题目】按照要求回答下列问题：

(1)基态 Cr 原子的价电子排布式为_______，占据最高能层的电子的电子云轮廓图形状为__。

(2)在BF3分子中，硼原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为________，写出BF的一种等电子体_______。

(3)Fe3+比 Fe2+更稳定的原因是_______________________________。

(4)金刚石晶胞中面心和顶点碳原子替换成硅原子即为金刚砂晶胞，其晶胞如图所示：

①金刚砂的化学式为_________。

②原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。图中 A 原子坐标（0，0，0），则金刚砂晶胞中碳原子 X 的原子坐标为____________。

Answer 1

【答案】3d54s1 球形 sp2 正四面体 CF4（或SiF4 、CCl4等） Fe3+的价电子构型为3d5, Fe2+的价电子构型为3d6, 前者为半满状态，所以Fe3+更稳定。 SiC (，，)

【解析】

(1)基态 Cr 原子为24号元素，价电子排布式为3d54s1；占据最高能层的电子的能级为4s，s轨道为球形，所以最高能层的电子的电子云轮廓图形状为球形；

(2)在BF3分子中，硼原子的孤电子对数为，杂化轨道数为3+0=3，所以杂化轨道类型为sp2； BF中，硼原子的孤电子对数为，价层电子对数为4+0=4，立体构型为正四面体； BF的等电子体利用原子替换可以为CF4（或SiF4 、CCl4等）；

(3) Fe3+的价电子构型为3d5，为半满状态较稳定，Fe2+的价电子构型为3d6，易失去一个电子为半充满稳定结构，所以Fe3+比Fe2+更稳定的原因是Fe3+的价电子构型为3d5, Fe2+的价电子构型为3d6， 前者为半满状态，所以Fe3+更稳定；

(4) ①晶胞中C原子在体心，Si原子在顶点和面心，根据均摊法得，C原子数目为4、Si原子数目为，所以金刚砂的化学式为SiC；

②把整个立方体分成8个相等的小立方体，X点在上层左后方的小立方体的体心，所以X 的原子坐标为(，，)。