题目内容
【题目】硼、硅、硒等元素及其化合物用途广泛。请回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布式为_______;SeO2常温下为白色晶体,熔点为340~350℃,315℃时升华,则SeO2固体为________晶体。
(2)在硼、硅、硒的气态氢化物中,其立体构型为正四面体的是_______(填化学式),在硅的氢化物中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性大小为Se_____Si(填“>”或“<”)。
(3)在周期表的第二周期中,第一电离能介于硼元素和氮元素之间的元素有_____种。
(4)硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3,BF3·NH3中B与N之间形成______键;NH3中N原子的杂化轨道类型为______,写出与NH3等电子体的一种离子符号________。
(5)金刚砂(SiC)的摩氏硬度为9.5,其晶胞结构如图所示。在SiC中,每个Si原子周围距离最近的Si原子数目为________;若金刚砂的密度为ρg·cm-3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞中碳原子与硅原子的最近距离为________pm。(用含ρ和NA的式子表示)
【答案】4s24p4 分子 SiH4 > 3 配位 sp3 H3O+ 12
【解析】
(1)Se元素为34号元素,原子核外有34个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p4,基态硒原子的价电子排布式为4s24p4;SeO2常温下白色晶体,熔、沸点低,为分子晶体,故答案为:4s24p4;分子;
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H2Se,SiH4,其分子结构分别V形、正四面体;若“Si-H”中键合电子偏向氢原子,说明硅显正价,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,硒显负价,所以硒与硅的电负性相对大小为Se>Si,故答案为:SiH4;>;
(3) 第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有Be、C、O三种,故答案为:3;
(4)BF3NH3中B原子含有3个σ 键和1个配位键,所以其价层电子数是4,B原子采取sp3杂化,该化合物中,B原子提供空轨道的原子、N原子提供孤电子对,所以B、N原子之间形成配位键;在NH3中,N原子的价层电子对数是3+(5-3×1)/2=4,所以杂化轨道类型为sp3;NH3中有10个电子,等电子体的一种离子符号有:H3O+,故答案为:配位;sp3;H3O+;
(5)每个碳原子周围最近的碳原子数目为12,因此在SiC中,每个Si原子周围距离最近的Si原子数目为12;该晶胞中C原子个数=8×+6×=4,Si原子个数为4,晶胞质量为,设晶胞边长为a pm,则(a×10-10)3×ρ×NA=4×40,解得a=,碳原子与硅原子的最近距离为晶胞体对角线长度的,所以碳原子与硅原子的最近距离为,故答案为:12;。