题目内容

根据已学知识,请你回答下列问题:

(1)写出原子序数最小的第Ⅷ族元素原子的原子结构示意图为:
 
.
(2)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号:
 
.
(3)某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”,其原子的外围电子排布是4s24p4,该元素的名称是
 
.
(4)根据VSEPR模型,H3O+的分子立体结构为:
 
,SO2的立体结构为:
 
.
(5)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图1所示.则体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为
 
;若两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同,则体心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比为
 
.
(6)胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如图2,其中配位键和氢键均采用虚线表示.                                                             
①写出基态Cu原子的核外电子排布式:
 
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(用配位键表示):
 
.
(7)决定离子空间结构的因素有
 
、
 
和离子键的纯粹程度.
考点:晶胞的计算,原子结构与元素的性质,配合物的成键情况
专题:化学键与晶体结构
分析:(1)第Ⅷ族元素有铁、钴、镍,原子序数最小的是铁,原子核外有26个电子,根据原子结构示意图的书写规则书写;
(2)3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况,一种是另一个3p轨道上没有电子,一种是另一个3p轨道上充满电子,写出相应的元素符号;
(3)根据原子的外围电子排布是4s24p4,确定该原子名称;
(4)根据VSEPR模型,计算价层电子对数,据此判断分子空间构型;
(5)利用均摊法计算晶胞中含有的原子个数;晶胞的密度等于晶胞中铁原子的质量与体积的比.
(6)①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式;
②CuSO4?5H2O中铜离子含有空轨道,水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4;
(7)根据离子晶体的晶体类型分析.
解答: 解:(1)第Ⅷ族元素有铁、钴、镍,原子序数最小的是铁,原子核外有26个电子,其原子结构示意图为,故答案为:;
(2)3p轨道上有2个未成对电子时有两种情况,一种是另一个3p轨道上没有电子,一种是另一个3p轨道上充满电子,所以当另一个3p轨道上没有电子,该原子是Si;一种是另一个3p轨道上充满电子,该原子是S,故答案为:Si或S;
(3)原子的外围电子排布是4s24p4,说明该原子中各个轨道都充满电子,该原子核外电子数是34,所以是硒元素,故答案为:硒;
(4)根据VSEPR模型得,H3O+的价层电子对=3+
1
2
(6-1-3×1)=4,有1个孤电子对,所以是三角锥形;SO2的价层电子对=2+
1
2
(6-2×2)=3,有1个孤电子对,所以是V形,
故答案为:三角锥形;V形;
(5)体心立方晶胞中铁原子个数=1+8×
1
8
=2;面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数=6×
1
6
+8×
1
8
=4,所以体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比1:2;
设体心立方中晶胞的棱长为x,铁原子的直径为A,则3x2=(2A)2,解得x=
2
3
A
3
;
铁原子直径=A,所以其晶胞体积=R3,面心立方中晶胞的对角线为2A,则其边长=
2
A,其晶胞体积=2
2
A3.
体心立方的密度与面心立方的密度之比=
2m
(
2
3
A
3
)3
:
4m
2
2
A3
=3
6
:8,故答案为:1:2; 3
6
:8.
(6)①铜是29号元素,其原子核外有29个电子,根据构造原理知,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
②CuSO4?5H2O中铜离子含有空轨道,水分子含有孤对电子对,铜离子与水分子之间形成配位键,铜离子配体数为4.水合铜离子的结构简式为,故答案为:;

(7)决定离子空间结构的因素有有三个方面:几何因素、电荷因素、离子键的纯粹程度,故答案为:几何因素;电荷因素.
点评:本题考查了原子结构示意图的书写、微粒的空间构型的判断、晶胞的密度、原子核外电子排布式的书写、配位键的表示方法等知识点,难点是计算晶胞的密度,能正确解答晶胞的体积是解本题的关键,知道体心立方和面心立方中哪三个原子紧密相连即可分析解答,难度较大.
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