Question

【題目】按要求回答問題：

（1）半夾心結構催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其結構如下圖所示。

組成M的元素中，電負性最大的是__________(填名稱)。

（2）鈦元素基態原子未成對電子數為________個，能量最高的電子占據的能級符號為________。

（3）①已知Al 的第一電離能為578 kJ·mol－1、第二電離能為1 817 kJ·mol－1、第三電離能為2 745 kJ·mol－1、第四電離能為11 575 kJ·mol－1。請解釋其第二電離能增幅較大_______________________________。Al單質為面心立方晶體，其晶胞參數a＝0.405 nm，晶胞中鋁原子的配位數為________。

②第二電離能I(Cu)________(填“＞”或“＜”)I (Zn)。

（4）在硅酸鹽中，SiO44—四面體[如下圖(a)]通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網狀四大類結構型式。

圖(b)為一種無限長單鏈結構的多硅酸根（其中硅原子數為n）：其中Si原子的雜化形式為_________，Si與O的原子數之比為__________，化學式為____________。

Answer 1

【答案】氧元素 2 3d 基態Al原子失去一個電子后，剩余電子在3s能級處于全充滿狀態，能量較低較穩定，則第二電離能增幅較大 12 ＞ sp3 1：3 [SiO3]n2n-

【解析】

（1）根據組成M的元素及相應電負性解答；

（2）根據鈦元素基態原子核外價電子排布式確定未成對電子數及能量最高的能級符號；

（3）①電子處于充滿或半充滿狀態時，能量較低，較穩定，則電離能較高；面心立方晶體中面心原子距離頂角原子距離相等且最近，確定配位數；

（4）用分攤法進行求解；

（1）組成M的元素為Ti、C、H、O、Cl，其中O的電負性最大；

（2）鈦元素基態原子核外價電子排布式為：3d24s2，則3d能級含有2個未成對電子；能量最高的電子占據的能級符號3d；

（3）①基態Al原子的價電子排布式為3s3p1，失去一個電子后，剩余電子在3s能級處于全充滿狀態，較穩定，則第二電離能增幅較大；Al單質為面心立方晶體，面心鋁原子距離頂角鋁原子距離相等且最近，則配位數為3×8/2=12；

②基態Cu原子價電子排布式為3d104s1，基態Zn原子價電子排布式為3d104s2，Cu原子失去1個電子后為全充滿，能量較低，而Zn原子失去1個電子后，為半充滿，還易失去一個電子，則第二電離能I(Cu)＞I(Zn)；

（4）根據圖（b）的一個結構單元含有1個硅原子，氧原子2+2×1/2=3個，則Si與O的原子數之比為1：3，硅和氧的化合價分別為+4和-2，則該多硅酸根的化學式為[SiO3]n2n-，則中心Si原子孤電子對數=1/2×（4+2-2×3）=0，1個Si原子與4個氧原子形成共價鍵，故其為sp3雜化。