Question

根據已學知識，請你回答下列問題：

（1）寫出原子序數最小的第Ⅷ族元素原子的原子結構示意圖為：　　．

（2）寫出3p軌道上有2個未成對電子的元素的符號：　　．

（3）某元素被科學家稱之為人體微量元素中的“防癌之王”，其原子的外圍電子排布是4s²4p⁴，該元素的名稱是　　．

（4）根據VSEPR模型，H₃O⁺的分子立體結構為：　　，SO₂的立體結構為：　　．

（5）金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如圖1所示．則體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數之比為　　；若兩種晶體中最鄰近的鐵原子間距離相同，則體心立方晶胞和面心立方晶胞的密度之比為　　．

（6）膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結構示意圖可簡單表示如圖2，其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示．                                                            

①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式：　1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹　②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式（用配位鍵表示）：　　．

（7）決定離子空間結構的因素有　、　　和離子鍵的純粹程度．

Answer 1

考點：

晶胞的計算；原子結構與元素的性質；配合物的成鍵情況．

專題：

化學鍵與晶體結構．

分析：

（1）第Ⅷ族元素有鐵、鈷、鎳，原子序數最小的是鐵，原子核外有26個電子，根據原子結構示意圖的書寫規(guī)則書寫；

（2）3p軌道上有2個未成對電子時有兩種情況，一種是另一個3p軌道上沒有電子，一種是另一個3p軌道上充滿電子，寫出相應的元素符號；

（3）根據原子的外圍電子排布是4s²4p⁴，確定該原子名稱；

（4）根據VSEPR模型，計算價層電子對數，據此判斷分子空間構型；

（5）利用均攤法計算晶胞中含有的原子個數；晶胞的密度等于晶胞中鐵原子的質量與體積的比．

（6）①銅是29號元素，其原子核外有29個電子，根據構造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；

②CuSO₄•5H₂O中銅離子含有空軌道，水分子含有孤對電子對，銅離子與水分子之間形成配位鍵，銅離子配體數為4；

（7）根據離子晶體的晶體類型分析．

解答：

解：（1）第Ⅷ族元素有鐵、鈷、鎳，原子序數最小的是鐵，原子核外有26個電子，其原子結構示意圖為，故答案為：；

（2）3p軌道上有2個未成對電子時有兩種情況，一種是另一個3p軌道上沒有電子，一種是另一個3p軌道上充滿電子，所以當另一個3p軌道上沒有電子，該原子是Si；一種是另一個3p軌道上充滿電子，該原子是S，故答案為：Si或S；

（3）原子的外圍電子排布是4s²4p⁴，說明該原子中各個軌道都充滿電子，該原子核外電子數是34，所以是硒元素，故答案為：硒；

（4）根據VSEPR模型得，H₃O⁺的價層電子對=3+（6﹣1﹣3×1）=4，有1個孤電子對，所以是三角錐形；SO₂的價層電子對=2+（6﹣2×2）=3，有1個孤電子對，所以是V形，

故答案為：三角錐形；V形；

（5）體心立方晶胞中鐵原子個數=1+8×=2；面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數=6×+8×=4，所以體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數之比1：2；

設體心立方中晶胞的棱長為x，鐵原子的直徑為A，則3x²=（2A）²，解得x=；

鐵原子直徑=A，所以其晶胞體積=R³，面心立方中晶胞的對角線為2A，則其邊長=A，其晶胞體積=2A³．

體心立方的密度與面心立方的密度之比=：=3：8，故答案為：1：2； 3：8．

（6）①銅是29號元素，其原子核外有29個電子，根據構造原理知，其基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹，

故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；

②CuSO₄•5H₂O中銅離子含有空軌道，水分子含有孤對電子對，銅離子與水分子之間形成配位鍵，銅離子配體數為4．水合銅離子的結構簡式為，故答案為：；

（7）決定離子空間結構的因素有有三個方面：幾何因素、電荷因素、離子鍵的純粹程度，故答案為：幾何因素；電荷因素．

點評：

本題考查了原子結構示意圖的書寫、微粒的空間構型的判斷、晶胞的密度、原子核外電子排布式的書寫、配位鍵的表示方法等知識點，難點是計算晶胞的密度，能正確解答晶胞的體積是解本題的關鍵，知道體心立方和面心立方中哪三個原子緊密相連即可分析解答，難度較大．