由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途,回答下列问题。(1)基态Cl原子核外电子排布式为
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由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途,回答下列问题。
(1)基态 Cl原子核外电子排布式为__________________________,P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为____________________,P、S、Cl的电负*由大到小顺序为_______________。
(2)SCl2分子中的中心原子杂化轨道类型是_____________,该分子构型为__________。
(3)Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4,该分子中配位键个数为_______;以“—”表示σ键、“→”表示配位键,写出CO分子的结构式__________。
(4)已知MgO与NiO的晶体结构(如图1)相同, 其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66 pm和69pm。则熔点:MgO_____NiO(填“>”、“<”或“=”),理由是_______________________________。
(5)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为_______。
(6)金刚石晶胞含有____个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r= ______a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率____(请用r和a表示不要求计算结果)。
【回答】
【*】 (1). 1s22s22p63s23p5 (2). Cl> P > S (3). Cl> S > P (4). sp3 (5). V形 (6). 8 (7). (8). > (9). Mg2+半径比Ni2+小,MgO的晶格能比NiO大 (10). (1,,) (11). 8 (12). (13).
【解析】
【分析】
(1)Cl为17号元素,结合核外电子的排布规律书写基态 Cl原子的电子排布式;同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素;元素的非金属*越强,电负*数值越大;
(2)根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数计算SCl2中S原子杂化轨道数分析解答;
(3)CO分子中C与O之间形成三键,其中有一个为配位键,CO与中心原子间形成4个配位键,据此解答;
(4)Mg2+半径比Ni2+小,结合晶格能的大小分析判断;
(5)根据图示,C离子的x系坐标与B的x系坐标相同,y、z系坐标都在中点上;
(6)金刚石晶胞中有4个碳原子位于晶胞内部,每个顶点每个面心上各有1个原子;碳原子与周围相接触的4个碳原子形成正四面体,顶点碳原子与正四面体中心碳原子连线处于晶胞体对角线上,二者距离等于晶胞体对角线长度的,据此计算r,从而计算该晶胞中所有C原子的体积和晶胞体积,结合原子空间利用率=分析计算。
【详解】(1)Cl为17号元素,基态 Cl原子的电子排布为1s22s22p63s23p5;同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,P元素原子3p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能:Cl>P>S;元素的非金属*越强,电负*数值越大,P、S、Cl的电负*由大到小顺序为Cl> S > P,故*为:1s22s22p63s23p5;Cl>P>S;Cl> S > P;
(2)SCl2中S原子杂化轨道数为2+(6-2)=4,采取sp3杂化,含有两对孤电子对,所以该分子构型为V形,故*为:sp3;V形;
(3)Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4,1个CO中含有1个配位键,CO与中心原子间形成4个配位键,因此一个Ni(CO)4分子中8个配位键;CO分子中C与O之间形成三键,其中有一个为配位键,CO分子的结构式为,故*为:8;;
(4)Mg2+半径比Ni2+小,所以氧化镁的晶格能大于氧化镍,则熔点:MgO>NiO,故*为:>;Mg2+半径比Ni2+小,MgO的晶格能比NiO大;
(5)NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),而C离子的x系坐标与B的x系坐标相同,y、z系坐标都在中点上,所以C离子坐标参数为(1,,),故*为:(1,,);
(6)金刚石晶胞中有4个碳原子位于晶胞内部,每个顶点每个面心上各有1个原子,该晶胞中C原子个数=8×+6×+4=8;碳原子与周围相接触的4个碳原子形成正四面体,顶点碳原子与正四面体中心碳原子连线处于晶胞体对角线上,且二者距离等于晶胞体对角线长度的,晶胞体对角线长度等于晶胞边长的倍,则2r=a,则r=a;该晶胞中所有C原子体积=8×πr3、晶胞体积=a3,原子空间利用率====π,故*为:8;;π。
【点睛】本题涉及晶胞计算、原子核外电子排布、原子晶体熔沸点比较等。本题的易错点和难点为(6),需要具备一定的空间想象力与数学计算能力,注意金刚石晶胞中2个碳原子间的最短距离为晶胞体对角线长度的。
知识点:物质结构 元素周期律单元测试
题型:综合题
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