Question

【题目】氢、氮、氧、硫、镁、铁、铜、锌等元素及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。回答下列问题：

(1)某同学根据已学知识，推断 Mg 基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图违背了____

(2)Cu 位于____族____区，Cu＋价电子排布式为____。

(3)MgCO3的分解温度____ BaCO3(填“>” 或、“<”)

(4)Ge、As、Se 元素的第一电离能由大到小的顺序为____

(5)已知 H3BO3 是一元酸，1molH3BO3 在水中完全电离得到的阴离子中含有σ键的数目为____

(6)下列有关说法不正确的是____。

A.热稳定性：NH3 >PH3，原因是NH3分子间存在氢键，而PH3分子间存在范德华力

B.SO2 与 CO2 的化学性质有些类似，但空间结构与杂化方式不同

C.熔、沸点： SiF4< SiCl4< SiBr4 <SiI4 ，原因是分子中共价键键能逐渐增大

D.熔点： CaO > KCl > KBr，原因是晶格能逐渐减小

(7)晶体 Cu 的堆积方式如图所示，其中Cu原子在二维平面里放置时的配位数为_________，设Cu原子半径为a，晶体的空间利用率为______。(用含π，a、的式子表示，不必化简)

Answer 1

【答案】泡利原理 IB ds 3d10 < As>Se>Ge 8 NA(或 8×6.02×1023) AC 12

【解析】

(1)Mg的3s轨道上的两个电子自旋方向相同；

(2)基态Cu的价电子排布式为3d104s1；

(3) 分解生成的MgO、BaO均为离子晶体，离子所带电荷相同，离子半径越小，晶格能越大，越稳定，反应越容易进行；

(4) 第一电离能在主族元素中同周期从左到右呈上升趋势；

(5) H3AO3为一元弱酸，与水形成配位键，电离出[A(OH)4]-与氢离子；

(7)晶体 Cu 的堆积方式为面心立方最密堆积。

(1) 电子排布图中3s能级，2个电子自旋方向相同，违背泡利原理；

(2) 基态Cu的价电子排布式为3d104s1，Cu 位于第四周期的IB族ds区，Cu＋价电子排布式为3d10；

(3) MgO、BaO均为离子晶体，离子所带电荷相同，Mg2+、Ba2+的半径依次增大，MgO的晶格能大于BaO的晶格能，导致MgCO3的分解温度小于BaCO3的分解温度；

(4) Ge、As、Se为同周期主族元素，核电荷数依次递增，第一电离能呈增大趋势，但As的4p转道为半充满结构相对稳定，第一电离能比Se大，则Ge、As、Se 元素的第一电离能由大到小的顺序为：As＞Se＞Ge；

(5) H3AO3为一元弱酸，与水形成配位键，电离出[A(OH)4]-与氢离子，[A(OH)4]-的结构式为单键均为σ键，则1mol[A(OH)4]-中含有σ键的数目为8 NA(或 8×6.02×1023)；

(6) A．N的非金属性比P强，则热稳定性：NH3 >PH3，稳定性的差异与NH3分子间存在氢键无关，故A错误；

B．SiO2与CO2都是酸性氧化物，所以化学性质相似；SiO2是正四面体结构，采用sp3杂化，CO2是直线结构，采用sp2杂化，故B正确；

C．SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4都是分子晶体，结构相似，影响它们熔、沸点高低的主要因素是分子间作用力，不是化学键强弱，故C错误；

D．CaO、KCl、KBr都是离子晶体，影响熔、沸点高低的主要因素离子键，离子键强弱用晶格能来衡量，离子键越强晶格能越大。CaO的阴阳离子半径小、所带电荷多，所以离子键最强，晶格能最大；KBr的阴阳离子半径大、所带电荷少，所以离子键最弱，晶格能最小，故D正确；

故答案为AC；

(7) 晶体 Cu 的堆积方式为面心立方最密堆积，与Cu原子接触的硬球有3层，每层有4个与之等径且最近，因此晶体中Cu的配位数为4×3=12；对于面心立方最密堆积的晶胞而言，一个晶胞中含有的粒子个数为8×+6×＝4，Cu原子半径为a，则晶胞内硬球的体积总和为V球=4×πa3，根据面心立方最密堆积的硬球接触模型，设晶胞参数为b，根据立体几何知识，存在关系：b＝4a，则b=2a，因此晶胞的体积为V晶胞=(2a)3，所以，晶胞的空间利用率=×100%=。