Question

【题目】铅是一种高密度、柔软的蓝灰色金属。2019年7月23日，铅被列入有害水污染物名录。请回答下列问题。

(1)Pb位于第六周期，与C元素同族。请写出它的外围电子排布式___________，对比以下三种氧化物的熔沸点、、，从小到大分别为_____________，请解释原因：____________________。

(2)铅在自然界主要以方铅矿(PbS)及白铅矿()的形式存在，也存在于铅矾()中。中心原子轨道的杂化类型___________，的空间构型____________。

(3)四乙基铅[]曾广泛用作汽油中的抗爆剂，由Pb提供空轨道，有机原子团提供孤电子对形成，该化合物中存在化学键类型有_____________

A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键

(4)第三代太阳能电池利用有机金属卤化物碘化铅甲胺()半导体作为吸光材料，具有钙钛矿()的立方结构，其晶胞如图所示：

①比较元素电负性：C_________N(填“>”或“<”)，比较基态原子第一电离能：C________Pb(填“>”或“<”)

②晶胞中与金属阳离子(M)距离最近的卤素阴离子(X)形成正八面体结构，则M在晶胞中处于_____________位置，X在晶胞中处于________位置。

③晶体的晶胞边长为a nm，其晶体密度为d，则阿伏加德罗常数的值NA的计算表达式为_____________

Answer 1

【答案】 是分子晶体，是离子晶体，是原子晶体 正四面体 CD < > 体心 面心

【解析】

由Pb在周期表的位置写出它的外围电子排布式，根据SiO2、PbO2、CO2晶体类型判断熔沸点高低，根据元素周期律判断电负性及第一电离能的大小，由密度d=，求出NA即可。

（1）Pb与C元素同族，最外层电子数为4，位于第六周期，则它的外围电子排布式为6s26p2；因为SiO2是原子晶体，熔沸点很高，PbO2是离子晶体，熔沸点较高，CO2是分子晶体，熔沸点较低，所以三种氧化物的熔沸点从小到大分别为CO2<PbO2<SiO2；答案为6s26p2，CO2<PbO2<SiO2；SiO2是原子晶体，PbO2是离子晶体，CO2是分子晶体。

（2）CO32-中心原子没有孤电子对，σ键电子对数为3，中心原子的价层电子对数为3，则轨道的杂化类型是sp2；SO42-中心原子为sp3杂化，则SO42-的空间构型为正四面体；答案为sp2，正四面体。

（3）四乙基铅[(CH3CH2)4Pb]中由Pb提供空轨道，有机原子团提供孤电子对形成配位键，乙基中碳原子和碳原子之间、碳原子和氢原子之间形成共价键；答案为CD。

（4）①C、N属于同周期，同周期从左向右，电负性逐渐增大，则电负性C<N；同一主族元素，元素原子失电子能力随着原子序数的增大而增强，原子失电子能力越强，其第一电离能越小，所以第一电离能大小顺序C>Pb；答案为<，>。

②本题属于立方晶胞，AMX3晶胞中与金属阳离子（M）距离最近的卤素阴离子（X）形成正八面体结构，则卤素阴离子必然位于立方体的6个面的面心，正好构成正八面体；M位于八面体的体心，也是立方体的体心；答案为体心，面心。

③晶体体积V=(a×10-7)3cm3，晶体密度d= g/cm3，则NA==；答案为。