Question

【題目】（1）基態(tài)溴原子的價(jià)層電子軌道排布圖為________。

（2）第四周期中，與溴原子未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素有________種。

（3）某同學(xué)畫出基態(tài)碳原子的核外電子排布圖為，該電子排布圖違背了________。

（4）CaC2 中C22-與O22+互為等電子體。

①O22+的電子式可表示為______。

②CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與 NaCl 晶體的相似（如圖所示），但CaC2晶體中含有啞鈴形C22-的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。則CaC2晶體中1個(gè)Ca2+周圍距離最近的C22-數(shù)目為_____。

（5）磷化硼是一種耐磨涂料，它可用作金屬的表面保護(hù)層。

①磷化硼晶體晶胞如圖甲所示：己知晶胞邊長(zhǎng)apm，阿伏加德羅常數(shù)為NA。則磷化硼晶體的密度（g/cm3）為________（寫出計(jì)算式即可）。

②圖甲中表示P原子，在圖乙（磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線方向的投影）中用畫出P原子的投影位置。__________________________

Answer 1

【答案】 4 洪特規(guī)則 4 g/cm3

【解析】

（1）溴元素位于元素周期表第4周期第ⅦA族，最外層電子為價(jià)電子，價(jià)電子排布式為4s24p5，所以基態(tài)溴原子的價(jià)層電子軌道排布圖為；

（2）溴原子未成對(duì)電子數(shù)為1，第四周期中，與溴原子未成對(duì)電子數(shù)相同的金屬元素有K(4s1)、Sc(3d14s2)、Cu(3d104s1)、Ga(4s24p1)，共4種；

（3）洪特規(guī)則規(guī)定：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同�；鶓B(tài)碳原子的核外電子排布圖應(yīng)為，該同學(xué)畫出的基態(tài)碳原子的核外電子排布圖，違背了洪特規(guī)則；

（4）①C22-與O22+互為等電子體，等電子體結(jié)構(gòu)相似，C22-中兩個(gè)碳原子共用三對(duì)電子，所以O22+中的兩個(gè)氧原子間也應(yīng)該共用三對(duì)電子，電子式可表示為；

②CaC2晶體的晶胞結(jié)構(gòu)與 NaCl 晶體的相似，所以每個(gè)Ca2+周圍有6個(gè)C22-，分布在以此Ca2+為中心的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)和上下底面的面心，但CaC2晶體中由于啞鈴形C22-的存在，使晶胞沿一個(gè)方向拉長(zhǎng)。所以上下兩個(gè)底面的C22-與Ca2+的距離大于同一層上的4個(gè)C22-與Ca2+的距離，所以CaC2晶體中與1個(gè)Ca2+周圍距離最近的C22-數(shù)目為4；

（5）①根據(jù)磷化硼晶體晶胞可知，在一個(gè)晶胞中有4個(gè)磷原子和4個(gè)硼原子，則一個(gè)晶胞的質(zhì)量為g。晶胞邊長(zhǎng)apm，即aⅹ10-10cm，所以一個(gè)晶胞的體積為(aⅹ10-10)3cm3，所以磷化硼晶體的密度為 g/cm3；

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，沿著對(duì)角線方向投影，可以觀察到六邊形，中心P與B重合，六邊形中形成兩個(gè)倒立關(guān)系的正三角形，分別由3個(gè)B或3個(gè)P構(gòu)成，所以畫圖為或。