题目内容
【题目】卤素及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
(1)光气(COCl2)是一种重要的有机中间体，在农药、医药、工程塑料、聚氨酯材料以及军事上都有许多用途。光气的分子立体构型为______________，其三种元素的电负性由小到大的顺序为______________。与COCl2互为等电子体的分子和离子(各写一种)__________。
(2)日常生活中，看到的许多可见光，如霓虹灯，试从原子结构角度解释这一现象？____________________________。
(3)区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是_____________。
(4)一种铜的溴化物晶胞结构如图所示，若将图中的Cu去掉，再把所有的Br换成Cu，得到晶体铜的晶胞结构，则晶体铜的堆积方式为___________，某同学将基态铜原子价电子错误的写为3d94s2，违背了核外电子排布规律中的______。
(5)下列关于上述铜的溴化物晶胞结构说法正确的是_________(选填字母序号)。
A．该化合物的化学式为CuBr2
B．铜的配位数为8
C．与每个Br紧邻的Br有12个
D．由图中P点和Q点的原子坐标参数，确定R点的原子坐标参数为(1/4,1/4,1/4)
(6)若图中P点和R点的原子核间距为a cm，NA为阿伏伽德罗常数的值，则该晶胞密度为______g/cm3。(列出计算式即可)
【答案】平面三角形 C<Cl<O N2Cl2、BF3、SO3等合理答案，NOCl2+、NO3-等合理答案 原子核外电子发生跃迁，从激发态变为基态时以光的形式释放能量 X-射线衍射实验 面心立方最紧密堆积 洪特规则（特例） CD 
或
【解析】
(1) 光气的分子式为COCl2，结构式为
，碳原子孤电子对数为0，价层电子对数为3，则其空间结构为平面三角形；同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大，非金属性越强，电负性越大，所以C、O、Cl三种元素的电负性由小到大的顺序为C<Cl<O；原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，COCl2的等电子体的化学式为N2Cl2、BF3、SO3等分子和NOCl2+、NO3-等离子；
(2)光是电子释放能量重要形式之一，日常生活中，看到的许多可见光，如霓虹灯等都与原子核外电子发生跃迁，从激发态变为基态时以光的形式释放能量有关；
(3) 晶态和非晶态二氧化硅结构上最大的不同是晶态二氧化硅长程有序，非晶态短程有序。
区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验；
(4) 晶胞中铜原子位于面心、顶点上，属于面心立方最紧密堆积；根据洪特规则，对于同一电子亚层中，当电子排布为全充满、半充满或全空时是比较稳定的，基态铜原子价电子应为3d104s1；
(5) A．根据均摊法，晶胞中铜原子为4个，溴原子数是8×
＋6×
＝4，所以晶胞的化学式是CuBr；
B．以顶点铜原子研究，与之相邻的原子处于面心，每个顶点的原子为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共有，故Cu原子的配位数为
=12；
C．根据晶胞图可知，与每个Br紧邻的Br有12个；
D．图中P点原子坐标参数为(0，0，0)和Q点的原子坐标参数(1/2，1/2，0)，可知晶胞边长设为1，PR为晶胞对角线的
，则R点的原子坐标参数为
；
(6) 若Cu原子与最近的Br原子的核间距为a cm，即为体对角线的四分之一，故则该晶体的边长为：
cm，该晶胞的体积为：
cm3，一个晶胞的质量为：(4×144)÷NA g，故晶胞的密度计算表达式为： g/cm3。
(1) 光气的分子式为COCl2，结构式为，碳原子孤电子对数为0，价层电子对数为3，则其空间结构为平面三角形；同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大，非金属性越强，电负性越大，所以C、O、Cl三种元素的电负性由小到大的顺序为C<Cl<O；原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，COCl2的等电子体的化学式为N2Cl2、BF3、SO3等分子和NOCl2+、NO3-等离子；
因此，本题正确答案是：平面三角形；C<Cl<O；N2Cl2、BF3、SO3等合理答案，NOCl2+、NO3-等合理答案；
(2)光是电子释放能量重要形式之一，日常生活中，看到的许多可见光，如霓虹灯等都与原子核外电子发生跃迁，从激发态变为基态时以光的形式释放能量有关；
因此，本题正确答案是：原子核外电子发生跃迁，从激发态变为基态时以光的形式释放能量；
(3) 晶态和非晶态二氧化硅结构上最大的不同是晶态二氧化硅长程有序，非晶态短程有序。
区分晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验；
因此，本题正确答案是：X-射线衍射实验；
(4) 晶胞中铜原子位于面心、顶点上，属于面心立方最紧密堆积；根据洪特规则，对于同一电子亚层中，当电子排布为全充满、半充满或全空时是比较稳定的，基态铜原子价电子应为3d104s1，若写为3d94s2，则违背了核电子排布规律中的洪特规则（特例）；
因此，本题正确答案是：面心立方最紧密堆积；洪特规则（特例）；
(5) A．根据均摊法，晶胞中铜原子为4个，溴原子数是8×＋6×＝4，所以晶胞的化学式是CuBr，故A错误；
B．以顶点铜原子研究，与之相邻的原子处于面心，每个顶点的原子为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共有，故Cu原子的配位数为=12，故B错误；
C．根据晶胞图可知，与每个Br紧邻的Br有12个，故C正确；
D．图中P点原子坐标参数为(0，0，0)和Q点的原子坐标参数(1/2，1/2，0)，可知晶胞边长设为1，PR为晶胞对角线的，则R点的原子坐标参数为，故D正确；
因此，本题正确答案是：CD；
(6) 若Cu原子与最近的Br原子的核间距为a cm，即为体对角线的四分之一，故则该晶体的边长为： cm，该晶胞的体积为：cm3，一个晶胞的质量为：(4×144)÷NA g，故晶胞的密度计算表达式为： g/cm3。
因此，本题正确答案是：或。
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