Question

【题目】材料是人类文明进步的阶梯，第ⅢA、ⅣA、VA族元素是组成特殊材料的重要元素。请回答下列问题：

(1)基态Ge原子的价层电子排布图为___________；基态As原子核外能量最高能级的电子云形状为___________。

(2)Si、P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为___________。

(3M与Ga位于同周期，M3+的一种配合物组成为[M(NH3)5(H2O)]Cl3。

①下列有关NH3、H2O的说法正确的是___________(填字母)。

a分子空间构型相同 b中心原子杂化类型相同 c.键角大小相同

②1mol[M(NH3)5(H2O)]3+含___________molσ键。

③配合物T与[M(NH3)5(H2O)]Cl3组成元素相同，中心离子的配位数相同。1molT溶于水，加入足量AgNO3溶液可生成2 mol AgCl。则T的化学式为______________________。

(4)碳和钨组成一种晶体，其熔点为2870℃，硬度接近金刚石，其晶胞结构如图甲所示，则其化学式为______________________。

(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料，其晶胞结构如图乙所示，该晶胞中B原子所处空间类型为___________(填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)，空间的填充率为___________。

已知该晶体的密度为ρg·cm－3，NA是阿伏加德罗常数的值。BP晶胞中面心上6个P原子相连构成正八面体，该正八面体的边长为___________pm(列式即可)。

Answer 1

【答案】 哑铃形（或纺锤形） Cl>P>S>Si b 23 [M(NH3)5Cl]Cl2·H2O WC 正四面体 50%

【解析】

(1)锗是32号元素，价层电子排布图为4s24p2，有2个未成对电子，价层电子排布图为。砷原子价层电子排布式为4s24p3，4p能级能量最高,电子云形状为哑铃形或纺缍形；

(2)磷原子3p能级为半充满状态，故磷的第一电离能大于元素硫、但是小于元素氯；故Si、P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S>Si；

(3)①NH3和H2O的键角、空间构型不同，杂化类型相同，为sp3，故答案选b；

②NH3·H2O中的共价键都是键，每个分子形成一个配位键，配位键也是键，所以1个NH3形成4个键，1个H2O形成3个σ键。故1 mol[M(NH3)5（H2O）]3+含(54+3) molσ键；③该配合物中M3+的配位数为6，依题意，1 mol T中有2 mol Cl-在外界，能电离出2 mol Cl- ，只有1 mol Cl-形成配离子，故T的化学式为[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O；

(4)图甲为六棱柱形，12个w位于顶点，2个w位于面心、6个w位于棱心、1个w位于体内。顶点贡献率为，面心贡献率为，棱心贡献率为，所以1个晶含w的原子个数为12++2；晶胞体内有6个C，所以其化学式为WC；

(5)由图乙知，P原子将晶胞围成8个正四面体(类比氯化钠晶胞)，而B原子位于体对角线的一位置，4个B原子填充了4个正四面体.其填充率为50%。面心上六个P原子构成正八面体，该正八面体的边长等于面对角线的一半，设BP晶胞参数为a cm，1个晶胞含4个BP.所以，a=。故正八面体的边长为。