Question

20．请完成下列问题：
（1）某处于激发态的S原子，其中1个3s电子跃迁到3p轨道中，该激发态S原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹3p⁵，．
（2）Fe的基态原子共有7种能量不同的电子．
（3）第二周期第一电离能介于B和N之间的元素有3种．
（4）甲醇（CH₃OH）中的轻基被硫羟基取代生成甲硫醇（CH₃SH）．甲硫醇分子中S原子杂化轨道类型是sp³．
（5）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图1所示，其晶胞边长为apm，a位置S^2-与b位置Zn²⁺之间的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$apm（列式表示）．
（6）磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类．某直链多磷酸钠的阴离子呈如图2所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连．则该多磷酸钠的化学式为（NaPO₃）_n．
（7）碳化硅的晶胞结构（如图3）与金刚石类似（其中“●”为碳原子，“○”为硅原子），图中“●”点构成的堆积方式与图3中（A、B、C、D）D所表示的堆积方式相同．
（其中C为AB型D为ABC型）

Answer 1

分析 （1）基态S原子核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，其中某处于激发态的S原子，其中1个3s电子跃迁到3p轨道；
（2）Fe原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²；
（3）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能高于同周期相邻元素的；
（4）甲硫醇分子中S原子形成2个σ键、含有2对孤对电子，杂化轨道数目为4；
（5）b位置黑色球与周围4个白色球构成正四面体结构，a位置白色球与黑色球b的连线处于晶胞体对角线上，其距离为晶胞体对角线长度的$\frac{1}{4}$，而体对角线长度为晶胞棱长的$\sqrt{3}$倍；
（6）P原子周围有4个O原子，其中2个氧原子分别为2个四面体结构共用，每个P与3个O形成阴离子，且P的化合价为+5价，再计算阴离子化合价判断化学式；
（7）由图3可知，碳原子为面心立方堆积，为ABC型堆积．

解答 解：（1）基态S原子核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，其中某处于激发态的S原子，其中1个3s电子跃迁到3p轨道，该激发态的S原子核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s¹3p⁵，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s¹3p⁵；
（2）Fe原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，有7种能量不同的电子，故答案为：7；
（3）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能高于同周期相邻元素的，第二周期第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O 3种，
故答案为：3；
（4）甲硫醇分子中S原子形成2个σ键、含有2对孤对电子，杂化轨道数目为4，S原子杂化方式为sp³杂化，故答案为：sp³；
（5）b位置黑色球与周围4个白色球构成正四面体结构，a位置白色球与黑色球b的连线处于晶胞体对角线上，其距离为晶胞体对角线长度的$\frac{1}{4}$，而体对角线长度为晶胞棱长的$\sqrt{3}$倍，故a位置S^2-离子与b位置Zn²⁺离子之间的距离为$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$a pm=$\frac{\sqrt{3}}{4}$a pm，
故答案为：$\frac{\sqrt{3}}{4}$a；
（6）P原子周围有4个O原子，其中2个氧原子分别为2个四面体结构共用，故每个P完全与3个O形成阴离子，且P的化合价为+5价，阴离子化合价为+5+3×（-2）=-1，故该该多磷酸钠的化学式为（NaPO₃）_n，
故答案为：（NaPO₃）_n；
（7）由图3可知，碳原子为面心立方堆积，为ABC型堆积，选项D符合，故答案为：D．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、杂化方式判断、晶胞计算等，（5）中计算为易错点、难点，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力，难度较大．