Question

【題目】（1）以下列出的是一些原子的2p能級(jí)和3d能級(jí)中電子排布的情況，試判斷哪些違反了泡利原理________，哪些違反了洪特規(guī)則________。

（2）可用于制造火柴，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。

分子中硫原子的雜化軌道類型為________。

每個(gè)分子中含有的孤電子對(duì)的數(shù)目為________。

（3）科學(xué)家合成了一種陽離子“”，其結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，5個(gè)N排成“V”形，每個(gè)N都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且含有2個(gè)氮氮三鍵；此后又合成了一種含有“”的化學(xué)式為“”的離子晶體，其電子式為________。分子中鍵與鍵之間的夾角為，并有對(duì)稱性，分子中每個(gè)原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為________________。

（4）直鏈多磷酸根陰離子是由兩個(gè)或兩個(gè)以上磷氧四面體通過共用頂角氧原子連接起來的，如圖所示。則由n個(gè)磷氧四面體形成的這類磷酸根離子的通式為________。

（5）碳酸鹽中的陽離子不同，熱分解溫度就不同。下表為四種碳酸鹽的熱分解溫度和金屬陽離子半徑

碳酸鹽
熱分解溫度	402	900	1172	1360
金屬陽離子半徑	66	99	112	135

隨著金屬陽離子半徑的增大，碳酸鹽的熱分解溫度逐步升高，原因是_____________。

（6）石墨的晶體結(jié)構(gòu)和晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知石墨的密度為，鍵的鍵長為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，則石墨晶體的層間距為________cm。

。

Answer 1

【答案】 碳酸鹽分解實(shí)際過程是晶體中陽離子結(jié)合碳酸根離子中氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳的過程，陽離子所帶電荷相同時(shí)，陽離子半徑越小，其結(jié)合氧離子能力越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解

【解析】

（1）根據(jù)泡利不相容原理、洪特規(guī)則的內(nèi)容分析回答；

（2）分子中硫原子的孤電子對(duì)數(shù)是 ，鍵數(shù)是2；

分子中硫原子的孤電子對(duì)數(shù)是、磷原子的孤電子對(duì)數(shù)是；

（3）由于陽離子“”，其結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，5個(gè)N排成“V”形，每個(gè)N都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且含有2個(gè)氮氮三鍵，所以該微粒帶有一個(gè)單位的正電荷，電子式是，含有“”的化學(xué)式為“”的離子晶體，則該陰離子是。

（4）利用“數(shù)學(xué)歸納法”分析通式；

（5）碳酸鹽分解實(shí)際過程是晶體中陽離子結(jié)合碳酸根離子中氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳的過程；

（6）晶胞的高等于層間距的2倍。

泡利原理指的是同一個(gè)原子軌道內(nèi)不可能有兩個(gè)自旋方向相同的電子，因此違反泡利原理的是；洪特規(guī)則指的是電子盡可能分占不同軌道，且自旋方向相同，因此違反洪特規(guī)則的是；

（2）分子中硫原子的孤電子對(duì)數(shù)是 ，鍵數(shù)是2，雜化軌道數(shù)是4，所以硫原子的雜化軌道類型為；

每個(gè)磷原子的孤電子對(duì)數(shù)為1，每個(gè)硫原子的孤電子對(duì)為2，所以每個(gè)分子中含有的孤電子對(duì)的數(shù)目為10；

由于陽離子“”，其結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，5個(gè)N排成“V”形，每個(gè)N都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，且含有2個(gè)氮氮三鍵，所以該微粒帶有一個(gè)單位的正電荷，該離子的電子式是，含有“”的化學(xué)式為“”的離子晶體，則該陰離子是�；瘜W(xué)式為“”的離子晶體的電子式為；分子中鍵與鍵之間的夾角為，并有對(duì)稱性，分子中每個(gè)原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式為；

根據(jù)給定的結(jié)構(gòu)，由數(shù)學(xué)歸納法可知，由n個(gè)磷氧四面體形成的這類磷酸根離子的通式為；

隨著金屬陽離子半徑的增大，碳酸鹽的熱分解溫度逐步升高，原因是碳酸鹽分解實(shí)際過程是晶體中陽離子結(jié)合碳酸根離子中氧離子，使碳酸根離子分解為二氧化碳的過程，陽離子所帶電荷相同時(shí)，陽離子半徑越小，其結(jié)合氧離子能力越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解；

根據(jù)石墨的結(jié)構(gòu)分析可知石墨晶體中含有的碳原子數(shù)為，又鍵的鍵長為rcm，所以晶胞的底面積為，根據(jù)晶胞的密度，解得。