Question

【題目】原子序數(shù)依次遞增的甲、乙、丙、丁、戊是周期表中前30號元素，其中甲、乙、丙三元素的基態(tài)原子2p能級都有單電子，單電子個數(shù)分別是2、3、2；丁與戊原子序數(shù)相差18，戊元素是周期表中ds區(qū)的第一種元素。回答下列問題：

（1）甲能形成多種常見單質(zhì)，在熔點(diǎn)很高的兩種常見單質(zhì)中，原子的雜化方式分別為______、__________。

（2）+1價氣態(tài)基態(tài)陽離子再失去一個電子形成+2價氣態(tài)基態(tài)陽離子所需要的能量稱為第二電離能I2，依次還有I3、I4、I5…，推測丁元素的電離能突增應(yīng)出現(xiàn)在第________電離能。

（3）戊的基態(tài)原子有________種形狀不同的原子軌道；

（4）甲、乙分別都能與丙形成原子個數(shù)比為 1:3的微粒，則該兩種微粒的空間構(gòu)型分別為：_________________ ；__________________。

（5）丙和丁形成的一種離子化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖，該晶體中陽離子的配位數(shù)為_________ 。距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體為_______________。已知該晶胞的密度為ρ g/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，該化合物的相對分子質(zhì)量為 M，則該晶胞中黑球的半徑r =_____cm。（用含ρ、NA的計算式表示）

Answer 1

【答案】 sp2 sp3 二 3 平面三角形 平面三角形 8 正方體（立方體）

【解析】甲、乙、丙原子序數(shù)依次遞增，甲、乙、丙三元素的基態(tài)原子2p能級都有單電子，單電子個數(shù)分別是2、3、2，故甲、乙、丙分別是C、N、O，戊元素是周期表中ds區(qū)的第一種元素，所以戊為Cu，丁與戊原子序數(shù)相差18，則丁為Na，由分析知甲、乙、丙、丁、戊分別是C、N、O、Na、Cu元素，

(1)碳單質(zhì)中熔點(diǎn)較高的有金剛石和石墨，金剛石中碳原子全部形成4個共價鍵，所以是sp3雜化，而石墨層狀結(jié)構(gòu)，碳原子形成3個共價鍵，所以是sp2雜化，故答案為：sp2；sp3；

(2)鈉是第IA元素，最外層有1個電子，失去1個電子后，就達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再失電子會很困難，所以電離能突增應(yīng)出現(xiàn)在第二電離能，故答案為：二；

(3)Cu是29號元素，原子核外電子數(shù)為29，基態(tài)原子核外電子排布式為：1s22s22p63s23p63d104s1，可以看出銅原子的基態(tài)原子軌道是s、p、d，所以有3種形狀不同的原子軌道，故答案為：3；

(4)甲、乙都能和丙形成原子個數(shù)比為1：3的常見微粒分別是CO32-、NO3-，中心原子含σ鍵電子對數(shù)為3對，CO32-含有的電子對數(shù)=3+=3，NO3-含有的電子對數(shù)=3+=3，所以都是平面三角形結(jié)構(gòu)，故答案為：平面三角形；平面三角形；

(5)根據(jù)晶胞(Na2O)結(jié)構(gòu)可知N(Na+)：N(O2-)=2：1，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)，頂點(diǎn)和面心處微粒的數(shù)目為8×+6×=4，內(nèi)部的微粒數(shù)目為8，所以頂點(diǎn)和面心處是陰離子，陽離子全部在晶胞內(nèi)，所以與鈉離子最近的陰離子是4個，即配位數(shù)是4．而距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點(diǎn)構(gòu)成的幾何體是正方體．該晶胞中含有4個陰離子，所以有=4，解得a=，故答案為：8；正方體(立方體)； 。