Question

下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素．

（1）請寫出元素d的基態(tài)原子電子排布式

 

．
（2）b元素的氧化物中b與氧元素之間的共價鍵類型是

 

．其中b原子的雜化方式是

 

．
（3）a單質(zhì)晶體中原子的堆積方式如下圖甲所示，其晶胞特征如下圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如下圖丙所示．

若已知a的原子半徑為d，N_A代表阿伏加德羅常數(shù)，a的相對原子質(zhì)量為M，則一個晶胞中a原子的數(shù)目為

 

，該晶體的密度為

 

（用字母表示）．

Answer 1

分析：由元素在周期表中的位置可知，a為Al、b為Si、d為Cr，
（1）Cr為24元素，核外有24個電子，根據(jù)洪特規(guī)則的特例，外圍電子d軌道半充滿時更穩(wěn)定；
（2）SiO₂晶體中Si-O中Si、O對鍵合電子吸引力不同，為極性共價鍵；晶體中Si原子成4個Si-O鍵，雜化軌道數(shù)目為4；
（3）根據(jù)均攤法計算晶胞中Al原子數(shù)目，計算晶胞質(zhì)量、晶胞體積，根據(jù)晶胞密度ρ=

m

V

計算．

解答：解：由元素在周期表中的位置可知，a為Al、b為Si、d為Cr，
（1）Cr為24元素，核外有24個電子，根據(jù)洪特規(guī)則的特例，d軌道半充滿時更穩(wěn)定，其電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；
（2）SiO₂晶體中Si-O中Si、O對鍵合電子吸引力不同，為極性共價鍵，晶體中Si原子成4個Si-O鍵，雜化軌道數(shù)目為4，Si的雜化方式是sp³雜化，
故答案為：極性共價鍵；sp³；
（3）晶胞中Al原子數(shù)目為：8×

1

8

+6×

1

2

=4；該晶胞的質(zhì)量m=4×

M

NA

，該晶胞的體積V=（4×d×

2

2

）³=16

2

d³，晶胞密度ρ=

m

V

=

4× M NA

16 2 d3

=

M

4 2 d3NA

，
故答案為：4；

M

4 2 d3NA

．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及元素周期表、核外電子排布規(guī)律、化學(xué)鍵、雜化理論、晶胞計算等，難度中等，注意利用均攤法進行晶胞計算．