Question

【题目】钾和碘的相关化合物在化工医药材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)基态K原子中，核外电子的空间运动状态共____种，占据最高能级的电子的电子云轮廓图形状为________。

(2)K和Cr属于同一周期，且核外最外层电子构型相同。第一电离能比较:K____(填“>”或“<”)Cr，金属键强度比较:K________(填“>”或“<")Cr.

(3)IO3-离子的立体构型的名称为_____，中心原子的杂化方式为________.

(4)HIO4的酸性强于HIO3,其原因为_________

(5)KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，晶胞如图所示。

晶胞的棱长为a=0.446nm,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，K与I间的最短距离为_______nm,与K紧邻的O的个数为______。阿伏加德罗常数的值为6.02×1023，列式计算晶体的密度为_________g/cm3.(不必计算结果)

Answer 1

【答案】 10 球形 < < 三角锥形 sp3杂化 HIO4中I的正电性更高，导致I－O－H中O的电子向I偏移，更容易电离出H+，酸性更强 nm 或0.386 nm 12

【解析】（1）基态K原子的电子排布为1s22s22p63s23p64s1，所以核外电子的空间运动状态共10种，核外电子占据的最高能层为N；K原子最外层4s轨道电子云轮廓为球形；

(2)由于K原子的半径比较大而且价电子数较少，第一电离能比较:K<Cr，金属键强度比较:K<Cr。

（3）I3+的中心碘原子的价层电子对数为，所以I3+离子的价电子对构型为正四面体，但是由于孤对电子的存在，其立体构型为三角锥形型；中心原子采用sp3杂化杂化。

（4）HIO4中I的正电性更高，导致I－O－H中O的电子向I偏移，更容易电离出H+，酸性更强，所以HIO4的酸性强于HIO3,

（5）由晶胞图可知，K原子处于顶角，I原子处于体心，两者的最近距离为立方体体对角线的一半，即nm；由晶胞可知，与K原子紧邻的氧原子，在三个坐标平面中各有4个，所以共12个氧原子；由晶胞图可知，每个晶胞实际拥有：K原子：1个（8个顶点），I原子1个（体心），O原子3个（6个面心），化学式为KIO3,一个晶胞的质量为：g,一个晶胞的体积为（0.446×10-7）3cm3，根据，得晶体的密度为g/cm3。