Question

1．巴伊亞祖母綠號稱是世界上最大的祖母綠礦石，重380余公斤，含有約18萬克拉的祖母綠寶石，價值約4億美元．祖母綠的元素組成是O、Si、Al、Be，化學式為Be₃Al₂Si₆O₁₈．

（1）基態(tài)Al原子中，電子占據的最高能級的符號是3p，該能級具有的原子軌道數為3．
（2）在500～600℃氣相中，氯化鈹以二聚體Be₂Cl₄的形式存在（如圖1），在1000℃，氯化鈹則以BeCl₂形式存在．在BeCl₂分子中，Be的雜化方式為sp，二聚體Be₂Cl₄中Be的雜化方式為sp²，1mol Be₂Cl₄中含有2mol配位鍵．
（3）氫化鋁鋰（LiAlH₄）是有機合成中的一種重要還原劑，可以將羧基還原為羥基，如可將乙酸還原為乙醇，乙酸和乙醇的熔沸點數據如下：

	乙酸	乙醇
熔點/℃	16.6	-114.3
沸點/℃	117.9	78.4

乙酸分子中σ鍵與π鍵數目之比為7：1，由表格中的數據知，乙酸的熔沸點均比乙醇高，原因是乙酸中羧基上的兩個O原則均可形成氫鍵，比乙醇形成分子間氫鍵的概率大．
（4）如圖2所示為Be與O形成的氧化物的立方晶胞結構，已知氧化鈹的密度ρ=3.00g/cm³，則晶胞參數a=0.38nm．

Answer 1

分析 （1）Al基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，能級最高的是3p能級，p能級有3個軌道；
（2）在BeCl₂分子中，Be的價層電子對個數是2且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷Be原子雜化方式；二聚體Be₂Cl₄中每個Be的價層電子對個數是3且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷Be原子的雜化方式；每個 Be₂Cl₄中每個Be原子含有2個配位鍵，則每個 Be₂Cl₄中含有2個配位鍵；
（3）乙酸的結構簡式為CH₃COOH，分子中共價單鍵為σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵、一個是π鍵；分子間形成氫鍵會導致物質熔沸點升高；
（4）該晶胞中氧離子個數=4、鈹離子個數=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，該晶胞參數=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}}$．

解答 解：（1）Al基態(tài)原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹，能級最高的是3p能級，p能級有3個軌道，分別為p_x、p_y、p_z軌道，故答案為：3p；3；
（2）在BeCl₂分子中，Be的價層電子對個數是2且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷Be原子雜化方式為sp；二聚體Be₂Cl₄中每個Be的價層電子對個數是3且不含孤電子對，根據價層電子對互斥理論判斷Be原子的雜化方式為sp²；每個 Be₂Cl₄中每個Be原子含有2個配位鍵，則每個 Be₂Cl₄中含有2個配位鍵，所以1mol Be₂Cl₄中含有2mol配位鍵，故答案為：sp；sp²；2；
（3）乙酸的結構簡式為CH₃COOH，分子中共價單鍵為σ鍵，共價雙鍵中一個是σ鍵、一個是π鍵，所以乙酸分子中σ鍵與π鍵數目之比=7：1；分子間形成氫鍵會導致物質熔沸點升高，乙酸中羧基上的兩個O原則均可形成氫鍵，比乙醇形成分子間氫鍵的概率大，所以乙酸熔沸點高于乙醇，
故答案為：7：1；乙酸中羧基上的兩個O原則均可形成氫鍵，比乙醇形成分子間氫鍵的概率大；
（4）該晶胞中氧離子個數=4、鈹離子個數=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，該晶胞參數=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}}$=$\root{3}{\frac{\frac{25}{{N}_{A}}×4}{3.00}}$cm=3.8×10^-8 cm=0.38nm，
故答案為：0.38．

點評 本題考查物質結構和性質，為高頻考點，涉及晶胞計算、氫鍵、原則雜化方式判斷等知識點，側重考查學生綜合知識運用能力、空間現象能力及計算能力，注意晶胞計算中cm與nm單位之間的換算，為易錯點．