Question

【題目】(1)第四周期元素中價層成對電子數(shù)與基態(tài)Mg價層成對電子數(shù)相等的元素有_________種。

(2)吡咯(平面形結(jié)構，結(jié)構式為)，N原子雜化方式為______。多原子分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)，則吡咯環(huán)中的大π鍵應表示為_______。

(3)一種錳的氧化物的晶胞如圖甲，請寫出該氧化物的化學式______。若沿z軸方向觀察該晶胞，可得投影圖如圖乙，請畫出沿y軸方向的投影圖______。

(4)某含Mg儲氫晶體儲氫后轉(zhuǎn)化為MgH2，MgH2晶體的結(jié)構如圖丙，晶胞參數(shù)a=b=450pm，c=301pm，原子分數(shù)坐標為A(0，0，0)、B(0.305，0.305,0)、C(1，1，1)、D(0.195，0.805，0.5)。

①該晶體中Mg的配位數(shù)是__________。

②Mg2+的半徑為72pm，則H－的半徑為____________pm(列出計算表達式)

③用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)，則MgH2晶體中氫的密度是標準狀況下氫氣密度的_______倍(列出計算表達式，氫氣密度為0.089g·L－1)

Answer 1

【答案】8 sp2 MnO2 6 ×(450×0.305)-72

【解析】

（1）Mg價層電子排布式為3s2，成對電子數(shù)為1，由價層電子排布式確定第四周期元素中價層成對電子數(shù)為1的元素；

（1）Mg價層電子排布式為3s2，成對電子數(shù)為1，依據(jù)核外電子排布規(guī)律可知第四周期元素中價層成對電子數(shù)為1的有Ca（4s2）、Sc（3d14s2）、Ti（3d24s2）、V（3d34s2）、Mn（3d54s2）、Ga（4s24p1）、Ge（4s24p2）、As（4s24p3），共8種，故答案為：8；

（2）由吡咯為平面形結(jié)構，分子中各原子在同一平面內(nèi)可知，N原子的價層電子對數(shù)是3，根據(jù)價層電子對互斥理論可判斷N原子的雜化方式為sp2雜化；吡咯中大π鍵是1個N原子和5個C原子提供6個電子形成的，可表示為π56，故答案為：sp2；π56；

（3）由圖可知，晶胞中Mn原子位于體心與頂點上，O原子位于上下兩個面上及體內(nèi)（有2個），,晶胞中Mn元素數(shù)目=1+8×=2，O原子個數(shù)為2+4×=4，則晶胞中Mn和O的原子個數(shù)比為1:2，氧化物的化學式為MnO2；若沿y軸方向投影，頂點上處于對稱位置的Mn原子會重合在長方形的頂點，位于體心的Mn原子會位于長方形的面心，位于面上的O原子會位于長方形上下的邊上，體內(nèi)的氧原子會位于面內(nèi)，投影圖為，故答案為：MnO2；；

（4）①由晶胞結(jié)構可知，位于體心的鎂離子周圍有6個H－離子，則晶體中Mg的配位數(shù)是6，故答案為：6；

②由晶胞結(jié)構可知，底面為正方形，底面頂點的鎂離子的四分之一與面內(nèi)的兩個氫離子恰好占滿整個底面對角線，則H－的半徑為0.305×405pm×—72pm，故答案為：×(450×0.305)-72；

③由晶胞結(jié)構可知，晶胞中鎂離子的個數(shù)為1+8×=2，由化學式為MgH2可知晶胞中含有4個H－，則晶體中氫的密度是，由標況下氫氣密度為0.089g·L－1可知，MgH2晶體中氫的密度是標準狀況下氫氣密度的倍，故答案為：。