Question

【題目】材料是人類文明進步的階梯，第ⅢA、ⅣA、VA族元素是組成特殊材料的重要元素。請回答下列問題：

(1)基態(tài)Ge原子的價層電子排布圖為___________；基態(tài)As原子核外能量最高能級的電子云形狀為___________。

(2)Si、P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序為___________。

(3M與Ga位于同周期，M3+的一種配合物組成為[M(NH3)5(H2O)]Cl3。

①下列有關NH3、H2O的說法正確的是___________(填字母)。

a分子空間構型相同 b中心原子雜化類型相同 c.鍵角大小相同

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

③配合物T與[M(NH3)5(H2O)]Cl3組成元素相同，中心離子的配位數相同。1molT溶于水，加入足量AgNO3溶液可生成2 mol AgCl。則T的化學式為______________________。

(4)碳和鎢組成一種晶體，其熔點為2870℃，硬度接近金剛石，其晶胞結構如圖甲所示，則其化學式為______________________。

(5)磷化硼(BP)是一種超硬耐磨涂層材料，其晶胞結構如圖乙所示，該晶胞中B原子所處空間類型為___________(填“立方體”“正四面體”或“正八面體”)，空間的填充率為___________。

已知該晶體的密度為ρg·cm－3，NA是阿伏加德羅常數的值。BP晶胞中面心上6個P原子相連構成正八面體，該正八面體的邊長為___________pm(列式即可)。

Answer 1

【答案】 啞鈴形（或紡錘形） Cl>P>S>Si b 23 [M(NH3)5Cl]Cl2·H2O WC 正四面體 50%

【解析】

(1)鍺是32號元素，價層電子排布圖為4s24p2，有2個未成對電子，價層電子排布圖為。砷原子價層電子排布式為4s24p3，4p能級能量最高,電子云形狀為啞鈴形或紡綞形；

(2)磷原子3p能級為半充滿狀態(tài)，故磷的第一電離能大于元素硫、但是小于元素氯；故Si、P、S、Cl的第一電離能由大到小的順序為Cl>P>S>Si；

(3)①NH3和H2O的鍵角、空間構型不同，雜化類型相同，為sp3，故答案選b；

②NH3·H2O中的共價鍵都是鍵，每個分子形成一個配位鍵，配位鍵也是鍵，所以1個NH3形成4個鍵，1個H2O形成3個σ鍵。故1 mol[M(NH3)5（H2O）]3+含(54+3) molσ鍵；③該配合物中M3+的配位數為6，依題意，1 mol T中有2 mol Cl-在外界，能電離出2 mol Cl- ，只有1 mol Cl-形成配離子，故T的化學式為[M(NH3)5Cl]Cl2·H2O；

(4)圖甲為六棱柱形，12個w位于頂點，2個w位于面心、6個w位于棱心、1個w位于體內。頂點貢獻率為，面心貢獻率為，棱心貢獻率為，所以1個晶含w的原子個數為12++2；晶胞體內有6個C，所以其化學式為WC；

(5)由圖乙知，P原子將晶胞圍成8個正四面體(類比氯化鈉晶胞)，而B原子位于體對角線的一位置，4個B原子填充了4個正四面體.其填充率為50%。面心上六個P原子構成正八面體，該正八面體的邊長等于面對角線的一半，設BP晶胞參數為a cm，1個晶胞含4個BP.所以，a=。故正八面體的邊長為。