Question

【題目】形形色色的物質，構成了我們這個五彩繽紛的世界。世上萬物，神奇莫測，常常超乎人們按“常理"的想象。學習物質結構和性質的知識，能使你想象的翅膀變得更加有力。

（1）基態Ga原子的核外電子排布式是[Ar]__，基態Ga原子核外電子占據最高能級的電子云輪廓圖為___。

（2）HC≡CNa(乙炔鈉)廣泛用于有機合成，乙炔鈉中C原子的雜化類型為___。乙炔鈉中存在___(填字母)。

A.金屬鍵 B.σ鍵 C.π鍵 D.氫鍵 E.配位鍵 F.離子鍵 G.范德華力

（3）NaN3是汽車安全氣囊中的主要化學成分，其陰離子的立體構型為____。寫出和該陰離子互為等電子體的一種分子的結構式___。

（4）鈣和鐵都是第四周期元素，且原子的最外層電子數相同，鐵的熔沸點遠高于鈣，其原因是____。

（5）配體中配位原子提供孤電子對的能力與元素的電負性有關，SCN-的結構式可以表示為[S=C=N]-或[S-C≡N]-，SCN-與Fe3+、Au+和Hg2+等離子能形成配離子，N、C、S的電負性依次為3.0、2.5和2.5。SCN-中提供孤電子對的原子可能是___。

（6）某離子晶體的晶胞結構如圖所示。

①晶體中在每個X周圍與它最近且距離相等的X共有___個。

②設該晶體的摩爾質量為Mg·mol-1，晶胞的密度為ρg.cm-3，阿伏加德羅常數為NA，則晶體中兩個最近的X間的距離為___cm。

Answer 1

【答案】3d104s24p1 啞鈴形 sp BCF 直線形 鈣原子半徑較大且價電子數少，金屬鍵較弱 S 12

【解析】

（1）Ga原子位于第4周期IIIA族，為31號，則基態Ga原子的核外電子排布式為：[Ar]3d104s24p1，核外電子占據最高的能級為4p能級，p能級的電子云形狀為啞鈴形；

（2）碳原子之間形成碳碳三鍵，空間構型為直線型，雜化方式為sp雜化；碳碳三鍵中有兩個π鍵和一個σ鍵，Na+與C2H-之間為離子鍵，所以選BCF；

（3）NaN3的陰離子為N3-，中心N原子的價層電子對數為，無孤電子對，所以雜化方式為sp雜化，空間構型為直線形；具有相同價電子數和相同原子數的分子或離子稱為等電子體，N3-的價電子數為5×3+1=16，所以與N3-互為等電子的分子可以是CO2或N2O，其結構式為：；

（4）金屬晶體的熔沸點與金屬鍵強弱有關，鈣原子半徑較大且價電子數少，金屬鍵較弱，所以鐵的熔沸點遠高于鈣；

（5）C沒有孤對電子，S、N原子均有孤對電子，N的電負性大對孤對電子吸引越強，不易給出電子形成配位鍵，所以提供孤電子對的是S原子；

（6）①以頂點上的X為例，與它距離最近的X分布在與之相連的面心上，這樣的原子有12個；

②根據均攤法可知因為晶體的晶胞中含有4個X和8個Y，根據晶胞密度 可得晶胞的體積為，進而可以求得晶胞的邊長為，因為兩個距離最近的X的核間距離為晶胞面對角線的一半，所以晶體中兩個距離最近的X的核間距離為 。