题目内容
【题目】在分析化学的电位法中,甘汞电极常做参比电极,它是由金属汞及其难溶盐Hg2Cl2和KCl溶液组成的电极。Hg2Cl2(甘汞)毒性较小,而HgCl2(升汞)有剧毒。
(1)K元素的基态原子的电子填充于_____个不同的能级。
(2)Hg的价层电子排布式为5d106s2,Hg元素位于元素周期表的_______区。
(3)Hg2Cl2在400~500℃时升华,由此推测Hg2Cl2的晶体类型为____。
(4)KCl和NaCl相比,____ 的熔点更高,原因是________。
(5)把NH4Cl和HgCl2按一定比例混合,在密封管中加热时,生成某种晶体,其晶胞如图所示。用X-射线衍射法测得该晶体的晶胞为长方体(晶胞参数a=b =419pm、c=794pm),每个NH4+可视为被8个Cl-围绕,距离为335pm,Cl-与Cl-尽可能远离。
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①该晶体的化学式为________。
②晶体中Cl-的空间环境_____________(填“相同”或“不相同”)。用题中数据说明理由_______________
③设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g/cm3(列出计算表达式)。
【答案】6 ds 分子晶体 NaCl 两者均为离子晶体,离子所带电荷相同,Na+半径比K+小,NaCl的晶格能更大,熔点更高 NH4HgCl3 不相同 体心的Cl-距离NH4+为335pm,棱心的Cl-距离NH4+为397pm
【解析】
(1)K元素的基态原子核外有19个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,共填充于6个不同的能级,故答案为:6;
(2)Hg的价层电子排布式为5d106s2,则Hg为第六周期第ⅡB族元素,位于元素周期表的ds区,故答案为:ds;
(3)Hg2Cl2在400~500℃时升华,熔沸点较低,故其为分子晶体,故答案为:分子晶体;
(4)由于NaCl和KCl均为离子晶体,离子所带电荷相同,Na+半径比K+小,故NaCl的晶格能更大、熔点更高,故答案为:NaCl;两者均为离子晶体,离子所带电荷相同,Na+半径比K+小,NaCl的晶格能更大,熔点更高;
(5)①由晶胞示意图可知,NH4+位于晶胞的顶点,一个晶胞中含有
个NH4+,Cl-位于晶胞的棱上和体心,一个晶胞中含有
个Cl-,Hg2+位于晶胞的体心,一个晶胞中含有1和Hg2+,则该晶体的化学式为NH4HgCl3,故答案为:NH4HgCl3;
②由题干信息可知,体心的Cl-距离NH4+为335pm,棱心的Cl-距离NH4+为
,则晶体中Cl-的空间环境不相同,故答案为:不相同;体心的Cl-距离NH4+为335pm,棱心的Cl-距离NH4+为397pm;
③根据公式
可得,该晶体的密度
,故答案为:
。