Question

【题目】太阳能电池板材料除单晶硅外，还有氮、硼、硒、钛、钴、钙等元素组成的化学物质。

⑴钙原子基态时的电子排布式为____________________，金属钴堆积方式与镁相似，都属于六方最密堆积，其配位数是____。

⑵氮元素的第一电离能在同周期中(稀有气体除外)从大到小排第___位；写出与NO3－互为等电子体的一种非极性分子的化学式__________。

⑶晶体硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个硼原子(如图)，其中有两个原子为10B，其余为11B，则该结构单元有_____________种不同的结构类型。己知硼酸(H3BO3)为一元弱酸，解释其为一元弱酸的原因______________。硼酸的结构与石墨相似，层内的分子以氢键相连，含1 mol硼酸的晶体中有___mol氢键。

⑷硒是动物体必需的营养元素。SeO2是硒的重要化合物，SeO2的价层电子对互斥模型是_______________。

⑸在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HC1至饱和，可得到配位数为6，组成为 TiCl36H2O的晶体，该晶体中两种配体的物质的量之比为1：5，则该配离子的化学式为：__________________。

⑹钴晶体的一种晶胞是一种体心立方结构(如图所示)，若该晶胞的边长为a nm，密度为ρ gcm-3，NA表示阿伏加德罗常数的值，则钴的相对原子质量可表示为_________________。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p64s2 12 2 SO3等 3 H3BO3与一个水分子可形成配位键，电离产生[B(OH)4]－和一个H+ 3 平面三角形 [TiCl(H2O)5]2+

【解析】

⑴钙为20号元素，其核外有20个电子，金属钴堆积方式与镁相似。

⑵同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素的，S = O = N－,容易写出与NO3－互为等电子体的一种非极性分子。

⑶两个10B有3位置，为上下顶点位置，其中一个处于上顶点，另外的一个处于上层阴影中顶点，或者下层阴影中顶点，有3种结构，H3BO3与一个水分子可形成配位键，电离产生[B(OH)4]－和一个H+，则硼酸一元弱酸；1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1 mol H3BO3的晶体中有3mol氢键。

⑷ SeO2分子中价层电子对个数= δ键个数孤电子对个数。

⑸在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl36H2O的绿色晶体，该晶体中两配体的物质的量之比为1：5，则配体中有1个、5个H2O，2个氯离子位于外界。

⑹先计算晶胞中钴原子的数目，根据密度公式，得出钴的相对原子质量。

⑴钙为20号元素，其核外有20个电子，则钙原子基态时的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，金属钴堆积方式与镁相似，都属于六方最密堆积，其配位数是12，

故答案为：1s22s22p63s23p64s2；12。

⑵同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于同周期相邻元素的，故第二周期第一电离能：F > N > O > C > Be > B > Li，原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，与NO3－互为等电子体的一种非极性分子为SO3等；故答案为：2；SO3等。

⑶两个10B有3位置，为图中上下顶点位置，其中一个处于上顶点，另外的一个处于上层阴影中顶点，或者下层阴影中顶点，有3种结构，H3BO3与一个水分子可形成配位键，电离产生[B(OH)4]－和一个H+，则硼酸一元弱酸；1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1 mol H3BO3的晶体中有3mol氢键；故答案为：3；H3BO3与一个水分子可形成配位键，电离产生[B(OH)4]－和一个H+；3。

⑷ SeO2分子中价层电子对个数= δ键个数孤电子对个数= ，则其价层电子对互斥模型为平面三角形，故答案为：平面三角形。

⑸在浓的TiCl3的盐酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至饱和，可得到配位数为6、组成为TiCl36H2O的绿色晶体，该晶体中两配体的物质的量之比为1：5，则配体中有1个、5个H2O，2个氯离子位于外界，则该配离子的化学式为[TiCl(H2O)5]2+；故答案为：[TiCl(H2O)5]2+。

⑹晶胞中钴原子的数目为，根据密度，得出钴的相对原子质量为；故答案为：。