Question

【題目】下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表一種化學元素。

a

b

c

e

f

試回答下列問題：

（1）寫出元素e的基態(tài)原子電子排布式________________，其未成對電子數(shù)為________。

（2）c在空氣中燃燒產(chǎn)物的分子構型為_____，中心原子的雜化形式為______雜化。c能形成一種八元環(huán)狀形同王冠的單質(zhì)分子，原子的雜化形式為______雜化。

（3）b單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關系的平面圖如圖丙所示。

若已知b的原子半徑為d厘米，NA代表阿伏加德羅常數(shù)，b的相對原子質(zhì)量為M，請回答：

①晶胞中b原子的配位數(shù)為_____，表示原子空間占有率的代數(shù)式為_____________。

②該晶體的密度為_____________g/cm3（用含有關字母的代數(shù)式表示）。a、f中，與單質(zhì)b晶體中原子的堆積方式相同的是__________（填元素符號）。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d54s1 或1s22s22p63s23p63d54s1 6 V形 sp2 sp3 12 Cu

【解析】本題考查的原子電子排布和雜化類型以及晶胞的計算等，難度中等，關鍵為晶胞的計算。

(1) 結合元素周期表分析，a為鎂，b為鋁，c為硫，e為鉻，f為銅。元素e為鉻，是24號元素，其基態(tài)電子排布式為 [Ar]3d54s1 或1s22s22p63s23p63d54s1；其中3d和4s能級上的電子都未成對，所以未成對的電子有6個； (2)硫燃燒從二氧化硫，分子構型為V形 ；中心原子硫σ鍵電子對數(shù)為2，價層電子對數(shù)=（6-2×2）/2+1=3，硫采用sp2 雜化；硫能形成一種八元環(huán)狀形同王冠的單質(zhì)分子，每個硫原子形成2個硫硫鍵，且含有2對孤對電子對，則采用sp3雜化； (3). ①由晶胞結構圖可知，以頂點原子為研究對象，與之最近的原子處于面心上，，每個頂點原子為12面共用，所以晶胞中該原子的配位數(shù)為12；②晶胞中鋁原子數(shù)目為，晶胞質(zhì)量為4M/NA，鋁原子半徑為d厘米，則晶胞棱長為cm，每個晶胞中含有4個原子，則鋁原子總體積為，晶胞體積為，故空間利用率為，故晶胞的密度為；鎂、鋅、鈦屬于六方最密堆積型，而鋁屬于面心立方最密堆積型，所以與鋁單質(zhì)晶體中原子的堆積方式相同的是銅。