Question

【题目】某些过渡元素的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着极为广泛的应用。回答下列问题：

（1）现有铜锌元素的4种微粒，①锌：[Ar]3d104s2；②锌：[Ar]3d104s1；③铜：[Ar]3d104s1；④铜：[Ar]3d10。失去一个电子需要的最低能量由大到小的顺序是___（填字母）。

A ④②①③ B ④②③① C ①②④③ D ①④③②

（2）砷化镉（Cd3As2）是一种验证三维量子霍尔效应的材料。

①砷与卤素可形成多种卤化物，AsBr3、AsCl3、AsF3的熔点由低到高的顺序为__。砷酸的酸性弱于硒酸，从分子结构的角度解释原因____。

②Cd2＋与NH3形成配离子[Cd（NH3）4]2＋中，配体的空间构型为__，画出配离子的结构式__（不考虑立体构型）。

（3）铬（Cr）、钼（Mo）、钨（W）位于同一副族相邻周期，且原子序数依次增大。

①基态铬原子、钼原子的核外电子排布特点相同，则基态钼原子的价层电子排布图为___。

②铬的晶胞结构如图A所示，它的堆积模型为____，在该晶胞中铬原子的配位数为_____。

③钨和碳能形成耐高温、耐磨材料碳化钨，其晶胞结构如图B所示，则碳化钨的化学式为___，六棱柱的底边长为a cm，高为b cm，设阿伏加德罗常数的值为NA，则碳化钨晶体的密度是___g·cm－3（列出计算表达式）。

Answer 1

【答案】A AsF3＜AsCl3＜AsBr3 H2SeO4的非羟基氧原子多，Se的正电性更高，羟基中O原子上的电子向Se偏移的程度大，更容易电离出H+ 三角锥形 体心立方堆积 8 WC

【解析】

(1)结合电离能的变化规律分析解题，注意d轨道全充满的稳定结构，电离能较大；

(2)①AsCl3、AsF3、AsBr3都是分子晶体，根据分子间作用力大小及影响因素与熔点关系分析；非羟基氧越多，酸性越强；

②[Cd(NH3)4]2＋中配体是NH3，根据N原子的价电子对数目分析空间构型；Cd2+与NH3通过配位键结合成配合离子；

(3)铬原子核电荷数为24，晶胞的特点是一个Cr原子位于八个Cr原子形成的立方体中心；利用均摊法确定碳化钨的化学式，计算出晶胞的质量和体积，再根据计算密度。

(1)锌原子的第一电离能大于铜原子第一电离能，有①＞③；铜的第二电离能大于锌的第二电离能，有④＞②，锌的第二电离能大于第一电离能，②＞①，即失去一个电子需要的最低能量由大到小的顺序是④②①③，故答案为A；

(2)①AsBr3、AsCl3、AsF3都是分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，熔点越高，故熔点由低到高的顺序为AsF3＜AsCl3＜AsBr3；H2SeO4的非羟基氧原子多，Se的正电性更高，羟基中的O原子的电子向Se偏移程度大，更容易电离出H+，砷酸的酸性弱于硒酸；

②NH3中N原子的价层电子对数目为3+=4，其中有1个孤对电子，N原子为sp3杂化，空间构型是三角锥形；Cd2+与NH3通过配位键结合成配合离子，N原子提供孤对电子，中心离子与4个NH3形成4个配位键，则配离子的结构式为；

(3)①基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，钼原子与铬原子的核外电子排布特点相同，则基态钼原子的价电子排布式为4d55s1，故价层电子排布图为；

②由铬的晶胞结构可知，一个Cr原子位于八个Cr原子形成的立方体中心，则堆积模型为体心立方堆积，在该晶胞中铬原子的配位数为8；

③晶胞中碳原子数为6个，钨原子数为1+2×+6×2×+6×=6，则碳化钨的化学式为WC；晶胞的质量为g，晶胞的体积为cm3，则晶胞密度= g·cm－3。