Question

【题目】早在1913年就有报道说，在400℃以上AgI晶体的导电能力是室温时的上万倍，可与电解质溶液相比。

(1)已知Ag元素的原子序数为47，则Ag元素在周期表中的位置是_____________，属于_____区，基态Ag原子的价电子排布式为__________。

(2)硫代硫酸银(Ag2S2O3)是微溶于水的白色化合物，它能溶于过量的硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液生成[Ag(S2O3)2]3-等络阴离子。在[Ag(S2O3)2]3-中配位原子是______(填名称)，配体阴离子的空间构型是______，中心原子采用_____杂化。

(3)碘的最高价氧化物的水化物有HIO4(偏高碘酸，不稳定)和H5IO6(正高碘酸)等多种形式，它们的酸性HIO4_____ H5IO6(填：弱于、等于或强于)。氯、溴、碘的氢化物的酸性由强到弱排序为______(用化学式表示)，其结构原因是______。

(4)在离子晶体中，当0.414<r(阳离子)：r(阴离子)<0.732时，AB型化合物往往采用和NaCl晶体相同的晶体结构(如下图1)。已知r(Ag+)：r(I-)=0.573，但在室温下，AgI的晶体结构如下图2所示，称为六方碘化银。I－的配位数为______，造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因不可能是_______。

a． 几何因素 b． 电荷因素 c． 键性因素

(5)当温度处于146～555℃间时，六方碘化银转化为α–AgI(如下图)，Ag+可随机地分布在四面体空隙和八面体空隙中，多面体空隙间又彼此共面相连。因此可以想象，在电场作用下，Ag+可从一个空隙穿越到另一个空隙，沿着电场方向运动，这就不难理解α–AgI晶体是一个优良的离子导体了。则在α–AgI晶体中，n(Ag+)﹕n(八面体空隙)﹕n(四面体空隙)= ______________。

Answer 1

【答案】第五周期IB族 ds 4d105s1 硫 四面体形 sp3 强于 HI>HBr>HCl 氯、溴、碘的原子半径逐渐增大，H—Cl、 H—Br、 H—I的键长逐渐增大，共价键键能逐渐减弱，所以HI更容易电离出H+，酸性更强 4 ab 1﹕3﹕6

【解析】

根据同族元素来确定Ag元素的位置和价电子排布式；由价层电子对互斥理论确定杂化轨道和空间构型；含氧酸中非羟基氧原子个数越多酸性越强；四面体空隙：由四个球体围成的空隙，球体中心线围成四面体；八面体空隙：由六个球围成的空隙，球体中心线围成八面体形；根据均摊法确定离子个数、八面体空隙和四面体空隙的个数。

(1)已知Ag元素的原子序数为47，第四周期有18种元素，47-18=29，29号元素为Cu，则Ag元素在周期表中应在Cu的下方，Cu原子的价电子为3d104s1，Cu元素在第四周期IB族，属于ds区，所以则Ag元素在周期表中的位置是第五周期IB族，属于ds区，基态Ag原子的价电子排布式为4d105s1。

(2) 硫代硫酸根中因为硫比氧半径更大,所以与银离子的亲和性更好,所以[Ag(S2O3)2]3-中配位原子是硫；配体阴离子-的中心原子是硫，另一个硫原子相当于氧原子，则中心原子硫的孤电子对数为，价层电子对数为4+0=4，所以空间构型是四面体形，中心原子采用sp3杂化。

(3) H5IO6（）中含有5个羟基氢，为五元酸，含非羟基氧原子1个，HIO4为一元酸，含有1个羟基氢，含非羟基氧原子3个，含非羟基氧原子个数越多酸性越强，所以酸性HIO4强于H5IO6；氯、溴、碘的氢化物为HCl、 HBr、 HI，由于氯、溴、碘的原子半径逐渐增大，H—Cl、 H—Br、 H—I的键长逐渐增大，共价键键能逐渐减弱，所以HI更容易电离出H+，酸性更强，故酸性由强到弱排序为HI>HBr>HCl；

(4) 如下图2，离I－最靠近的Ag+的有四个，所以I－配位数为4；由于r(Ag+)：r(I-)=0.573，在0.414<r(阳离子)：r(阴离子)<0.732范围内，但是晶体结构和NaCl晶体不同，所以a几何因素不可以作为晶体结构的原因；AgI和NaCl的阴阳离子的电荷比相同，所以b电荷因素不可以作为晶体结构的原因；Ag+和I-离子半径大，受相反电荷离子的电场作用变成椭球形，不再维持原来的球形，离子键就向共价键过渡，它们的成键具有离子键和共价键的双重特性，其离子键的纯粹程度不高，离子键的纯粹程度简称键性因素，所以造成AgI晶体结构不同于NaCl晶体结构的原因是键性因素，答案选ab。

(5)如图取最小的单元，八面体空隙在面心(6个)和棱上(12个)，有个，四面体空隙在面心，每个面心四个，有个，每个晶胞含有个离子，则n(Ag+)﹕n(八面体空隙)﹕n(四面体空隙)=2﹕6﹕12= 1﹕3﹕6。