Question

【題目】如圖是元素周期表的一部分：

（1）陰影部分元素的外圍電子排布式的通式為______。

（2）氮族元素氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢(shì)如圖所示，則Y軸可表示的氫化物(RH3)性質(zhì)可能有________。

A．穩(wěn)定性 B．沸點(diǎn) C．R—H鍵能 D．分子間作用力

（3）如圖EMIM+離子中，碳原子的雜化軌道類型為______。分子中的大π鍵可用符號(hào)πnm表示，其中n代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，m代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為π66)，則EMM+離子中的大π鍵應(yīng)表示為______。

（4）晶胞有兩個(gè)基本要素：石墨一種晶胞結(jié)構(gòu)和部分晶胞參數(shù)如圖。原子坐標(biāo)參數(shù)描述的是晶胞內(nèi)原子間的相對(duì)位置。石墨晶胞中碳原子A、B的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0，0，0)、B（0，1，1/2)，則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為___________。

（5）鈷藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)如下圖，該立方晶胞由4個(gè)I型和4個(gè)Ⅱ型小立方體構(gòu)成，其化學(xué)式為___，晶體中Al3+占據(jù)O2－形成的__(填“四面體空隙”或“八面體空隙”)。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，鈷藍(lán)晶體的密度為____g·cm－3(列計(jì)算式)。

Answer 1

【答案】ns2np3 AC sp2、sp3 CoAl2O4 八面體空隙

【解析】

（1）陰影部分元素為氮族元素；

（2）同一主族元素的氣態(tài)氫化物，非金屬性越強(qiáng)的越穩(wěn)定，其分子內(nèi)的共價(jià)鍵的鍵能越大，據(jù)此分析作答；

（3）根據(jù)圖示可知，環(huán)外三個(gè)烷基碳原子為sp3雜化，環(huán)內(nèi)三個(gè)碳原子為sp2雜化；形成大π鍵的電子數(shù)=（4-3）×3+（5-3）×2-1=6；

（4）根據(jù)結(jié)構(gòu)圖的幾何關(guān)系分析；

（5）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算晶胞中原子數(shù)目，結(jié)合密度公式求解。

（1）陰影部分元素位于第VA族，其外圍電子排布式的通式為：ns2np3；

（2）A．元素的非金屬性越強(qiáng)，其氫化物越穩(wěn)定，非金屬性N＞P＞As，所以氫化物的穩(wěn)定性隨著原子序數(shù)增大而減弱，A項(xiàng)正確；

B．氫化物的熔沸點(diǎn)與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比，但含有氫鍵的熔沸點(diǎn)最高，氨氣分子間存在氫鍵，因此沸點(diǎn)最高，所以沸點(diǎn)高低順序是NH3、AsH3、PH3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C．原子半徑越小，R-H鍵能越大，原子半徑N＜P＜As，所以鍵能由大到小的順序?yàn)?/span>NH3、PH3、AsH3，C項(xiàng)正確；

D． NH3、PH3、AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量逐漸增大，分子間作用力逐漸增大，與圖示曲線不相符，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案選AC；

（3）根據(jù)圖示可知，環(huán)外三個(gè)碳原子都是形成4個(gè)σ鍵，為sp3雜化，環(huán)內(nèi)三個(gè)碳原子都是形成3個(gè)σ鍵，1個(gè)大π鍵，為sp2雜化；形成大π鍵的電子數(shù)=（4-3）×3+（5-3）×2-1=6，則大π鍵可表示；答案：sp3 sp2；；

（4）由B點(diǎn)坐標(biāo)可得，a=1，d=1/2，所以C點(diǎn)坐標(biāo)為；

（5）Ⅰ、Ⅱ各一個(gè)正方體為1個(gè)晶胞，該晶胞中Co原子個(gè)數(shù)＝（4×1/8+2×1/4+1）×4＝8個(gè)，I型和II型合起來的長方體中含有4個(gè)Al和8個(gè)O，晶胞內(nèi)有4個(gè)I型和II型合起來的長方體，因而晶胞內(nèi)總計(jì)有16個(gè)Al和32個(gè)O，Co、Al、O個(gè)數(shù)比為8：16：32=1：2：4，化學(xué)式為CoAl2O4；距離O2-最近的Al3+有6個(gè)，結(jié)合晶胞分析可知，6個(gè)Al3+組成八面體，因而晶體中Al3+占據(jù)O2—形成八面體空隙；每個(gè)晶胞內(nèi)相當(dāng)于擁有8個(gè)CoAl2O4，因而晶胞微粒質(zhì)量m=g，晶胞體積V=(2a×10-7)3cm3，密度等于=g/cm3=，故答案為：CoAl2O4；八面體空隙；。