题目内容
【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)HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成,乙炔钠中C原子的杂化类型为__。乙炔钠中存在___(填字母)。
A.金属键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.配位键 F.离子键 G.范德华力
(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)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___。
(5)某离子晶体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。
【答案】3d104s24p1 哑铃形 sp BCF 直线形 N=N=O或O=C=O S 12
【解析】
⑴Ga为31号元素,基态Ga原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,基态Ga原子核外电子占据最高能级为4p。
⑵HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成,乙炔钠中C原子2个σ键,无孤对电子;乙炔钠中存在Na+与HC≡C-形成离子键,碳碳三键里有1个σ键,2个π键。
⑶阴离子N3-的中心N价层电子对数为;由于价电子N-= O,因此可以得等电子体。
⑷根据结构可以得出C无孤对电子,S、N都有孤对电子,又根据电负性越大,吸引电子能力越强,形成配位键能力越弱。
⑸①以顶点X分子,与它最近的X在面心上,通过空间想象每个平面有4个X,共有三个平面。
②根据晶胞得到X个数和Y个数,因此得到化学式,先计算体积,再计算边长,晶体中两个最近的X间的距离为面对角线的一半,再算晶体中两个最近的X间的距离。
⑴Ga为31号元素,基态Ga原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,因此核外电子排布式是[Ar]3d104s24p1,基态Ga原子核外电子占据最高能级为4p,其电子云轮廓图为哑铃形;故答案为:3d104s24p1;哑铃形。
⑵HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成,乙炔钠中C原子2个σ键,无孤对电子,因此C的杂化类型为sp杂化;A. HC≡CNa是离子化合物,不存在金属键,故A不符合题意;B. 碳碳三键里有1个σ键,故B符合题意;C. 碳碳三键里有1个σ键,2个π键,故C符合题意;D. 电负性大的原子与氢形成的共价键,这个分子的氢与另外一个分子中电负性大的原子形成氢键,HC≡CNa不满足这个条件,故D不符合题意;E. HC≡CNa没有中心原子,也无孤对电子,因此无配位键,故E不符合题意;F. HC≡CNa是离子化合物,含有离子键,故F符合题意;G. HC≡CNa是离子化合物,不是分子,不存在范德华力,故G不符合题意;故答案为:sp;BCF。
⑶NaN3是汽车安全气囊中的主要化学成分,其阴离子N3-的中心N价层电子对数为,为sp杂化,其立体构型为直线形;由于价电子N-= O,因此和该阴离子互为等电子体的一种分子的结构式N=N=O或O=C=O;
⑷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[SC≡N]-,SCN-与Fe3+、Au+和Hg2+等离子能形成配离子,根据结构可以得出C无孤对电子,S、N都有孤对电子,又根据N、C、S的电负性依次为3.0、2.5和2.5,电负性越大,吸引电子能力越强,形成配位键能力越弱,因此SCN-中提供孤电子对的原子可能是S;故答案为:S。
⑸①以顶点X分子,与它最近的X在面心上,通过空间想象每个平面有4个X,共有三个平面,因此晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有12个;故答案为:12。
②根据晶胞得到X个数有,Y个数有8个,因此该离子化合物化学式为XY2,设该晶体的摩尔质量为Mg·mol1,晶胞的密度为ρg·cm3,阿伏加德罗常数为NA,
,晶胞边长为
,由于晶体中两个最近的X间的距离为面对角线的一半,因此晶体中两个最近的X间的距离为
;故答案为:
。
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