Question

【题目】如图是元素周期表的一部分：

（1）阴影部分元素的外围电子排布式的通式为______。

（2）氮族元素氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如图所示，则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有________。

A．稳定性 B．沸点 C．R—H键能 D．分子间作用力

（3）如图EMIM+离子中，碳原子的杂化轨道类型为______。分子中的大π键可用符号πnm表示，其中n代表参与形成大π键的原子数，m代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π66)，则EMM+离子中的大π键应表示为______。

（4）晶胞有两个基本要素：石墨一种晶胞结构和部分晶胞参数如图。原子坐标参数描述的是晶胞内原子间的相对位置。石墨晶胞中碳原子A、B的坐标参数分别为A(0，0，0)、B（0，1，1/2)，则C原子的坐标参数为___________。

（5）钴蓝晶体结构如下图，该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成，其化学式为___，晶体中Al3+占据O2－形成的__(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值，钴蓝晶体的密度为____g·cm－3(列计算式)。

Answer 1

【答案】ns2np3 AC sp2、sp3 CoAl2O4 八面体空隙

【解析】

（1）阴影部分元素为氮族元素；

（2）同一主族元素的气态氢化物，非金属性越强的越稳定，其分子内的共价键的键能越大，据此分析作答；

（3）根据图示可知，环外三个烷基碳原子为sp3杂化，环内三个碳原子为sp2杂化；形成大π键的电子数=（4-3）×3+（5-3）×2-1=6；

（4）根据结构图的几何关系分析；

（5）根据晶胞的结构分析计算晶胞中原子数目，结合密度公式求解。

（1）阴影部分元素位于第VA族，其外围电子排布式的通式为：ns2np3；

（2）A．元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性N＞P＞As，所以氢化物的稳定性随着原子序数增大而减弱，A项正确；

B．氢化物的熔沸点与其相对分子质量成正比，但含有氢键的熔沸点最高，氨气分子间存在氢键，因此沸点最高，所以沸点高低顺序是NH3、AsH3、PH3，B项错误；

C．原子半径越小，R-H键能越大，原子半径N＜P＜As，所以键能由大到小的顺序为NH3、PH3、AsH3，C项正确；

D． NH3、PH3、AsH3的相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大，与图示曲线不相符，D项错误；

故答案选AC；

（3）根据图示可知，环外三个碳原子都是形成4个σ键，为sp3杂化，环内三个碳原子都是形成3个σ键，1个大π键，为sp2杂化；形成大π键的电子数=（4-3）×3+（5-3）×2-1=6，则大π键可表示；答案：sp3 sp2；；

（4）由B点坐标可得，a=1，d=1/2，所以C点坐标为；

（5）Ⅰ、Ⅱ各一个正方体为1个晶胞，该晶胞中Co原子个数＝（4×1/8+2×1/4+1）×4＝8个，I型和II型合起来的长方体中含有4个Al和8个O，晶胞内有4个I型和II型合起来的长方体，因而晶胞内总计有16个Al和32个O，Co、Al、O个数比为8：16：32=1：2：4，化学式为CoAl2O4；距离O2-最近的Al3+有6个，结合晶胞分析可知，6个Al3+组成八面体，因而晶体中Al3+占据O2—形成八面体空隙；每个晶胞内相当于拥有8个CoAl2O4，因而晶胞微粒质量m=g，晶胞体积V=(2a×10-7)3cm3，密度等于=g/cm3=，故答案为：CoAl2O4；八面体空隙；。