Question

【题目】（1）钒是第四周期元素，工业上有广泛应用。写出钒原子的价电子排布图______________，V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂，S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子的杂化轨道类型为_________________.

（2）光气(COCl2)是一种重要的有机中间体，其分子的立体构型为_________，其三种元素的电负性由小到大的顺序为___________________，写出与COCl2互为等电子体的分子和离子：___(各写一种)。

（3）[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co的配位数为_________，其配离子中含有的化学键类型为__________，C、N、O中第一电离能最大的为_______，其原因是____________________。

（4）如图为金刚石的晶胞，其中原子坐标参数为A(0，0，0);B(，0，)；C(，，)；则D原子的坐标参数为__________。

（5）晶体锌为体心立方结构，如图所示。已知锌晶体的密度为dg/cm3，NA代表阿伏加德罗常数的值。锌晶体中锌原子之间最近的核间距(D)＝_______mm。

Answer 1

【答案】 sp3 平面三角形 C<Cl<O SO3（或BF3、N2Cl2等合理答案）、CO32－（或NO3－等合理答案） 6 共价键、配位键 N 氮原子2p轨道为半充满状态，较稳定，不易失去电子

【解析】

(1)V为23号元素，其价电子排布式为3d34s2，则其价电子排布图为；S8为环状立体结构，每个S原子形成2个σ键，S上还有两对孤电子对，故S原子的杂化类型为sp3。

(2)光气的结构式为，碳原子的孤电子对数为0，价层电子对数为3，则其空间结构为平面三角形；同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性越强电负性越大，所以C、O、Cl三种元素的电负性由小到大的顺序为C<Cl<O；原子总数相等，价电子总数也相等的微粒互为等电子体，COCl2的等电子体有SO3、BF3、N2Cl2等分子和CO、NO等离子。

(3)[Co(N3)(NH3)5]SO4中N3-、NH3都是配体，故Co的配位数是6；N3-、NH3中存在共价键，配体与中心离子间形成配位键，所以配离子中含有的化学键类型为共价键、配位键；同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，相对稳定，更不易失去电子，所以第一电离能最大的为N。

(4)由图可知，与D相连的4个原子形成正四面体，且D位于正四面体的体心。由B在x轴的坐标为知，D在x轴的坐标为，同理得出D在y、z轴的坐标均为，则D的坐标参数为。

(5)晶胞体对角线上的锌原子相切，设锌原子半径为r，晶胞边长为a，则有，一个晶胞含有2个锌原子，则有，a=cm，锌原子之间最近的核间距离是。