Question

【題目】晶體硅是制備太陽能電池板的主要原料，電池板中還含有硼、氮、鈦、鉆、鈣等多種化學物質。

請回答下列問題：

（1）第二周期元素的電負性按由小到大的順序排列，B元素排在第__________位。

（2）硅酸根有多種結構形式，一種無限長鏈狀結構如圖1所示，其化學式為____________，Si原子的雜化類型為__________________。

（3）N元素位于元素周期表_____________區；基態N原子中，核外電子占據最高能級的電子云有____個伸展方向。

（4）[Co(NH3)6]3+的幾何構型為正八面體形，Co在中心。

①[Co(NH3)6]3+中，1個Co提供_______________個空軌道。

②若將[Co(NH3)6]3+中的兩個NH3分子換成兩個Cl-，可以形成_________種不同的結構形式。

（5）—種由Ca、Ti、O三種元素形成的晶體的立方晶胞結構如圖2所示。

①與Ti緊鄰的Ca有___________________個。

②若Ca與O之間的最短距離為α pm，阿伏加德羅常數的值為NA，則晶體的密度ρ=__________________g· cm-3(用含α、NA的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 3 SiO32- [或(SiO3)n2n-] sp3 p 3 6 2 8

【解析】(1)元素的非金屬性越強，元素的電負性數值越大，同一周期，從左到右，元素的非金屬性逐漸增強，電負性數值逐漸增大，第二周期元素的電負性按由小到大的順序排列，B元素排在第3位，故答案為：3；

(2)Si原子形成四個σ鍵，Si原子的雜化形式為sp3，根據圖片知，每個三角錐結構中Si原子是1個，O原子個數=2+2× =3，所以硅原子和氧原子個數之比=1：3，3個O原子帶6個單位負電荷，每個硅原子帶4個單位正電荷，所以形成離子為[SiO3]n2n-(或SiO32-)，故答案為：SiO32-[或(SiO3)n2n-]；sp3；

(3)N元素，核外電子排布式為1s22s22p3，位于元素周期表的p區；基態原子中能量最高的電子，處于2p能級，其電子云在空間有3個方向，原子軌道呈紡錘形，故答案為：p；3；

(4)①1個Co離子有6個NH3分子作配體，每個配體提供1對孤對電子，故1個Co離子需要提供6個空軌道，故答案為：6；

②由信息[Co(NH3)6]3+的幾何構型為正八面體形，Co在中心可以推知，如果兩個NH3分子換成兩個Cl-，可以替換鄰位和對位，共有兩種不同的結構形式，故答案為：2；

(5)①根據均攤法可知，O位于邊上，其數目為：12×=3，Ca位于體心，其數目為1，Ti位于頂點，其數目為8×=1，故該礦物的化學式為：CaTiO3，由晶胞結構可知，與1個Ca緊鄰的Ti有8個，根據二者的數目比為1:1，與1個Ti緊鄰的Ca也有8個，故答案為：8；

②根據晶胞結構可知，Ca與O之間的最短距離為面對角線的一半，則晶胞棱長為pm=×10-10cm，則晶胞的密度=g/cm3=g/cm3，故答案為： 。