Question

【題目】根據物質結構的有關性質和特點，回答下列問題：

(1)基態氮原子的外圍電子排布圖為_____________，基態鎂原子核外電子有__________種空間運動狀態。

(2)丙烯腈(CH2=CH-CN)分子中碳原子軌道雜化類型是____________，H、C、N元素的電負性由大到小的順序為___________。

(3)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4[四氟硼酸四（乙腈）合銅(I)]是有機合成中常見催化劑。該配合物中陰離子的空間構型為___________，與其互為等電子體的分子或離子是____________（各舉1例）。

(4)ZnS在熒光體、光導體材料、涂料、顏料等行業中應用廣泛。立方ZnS晶體結構如下圖所示，其晶胞邊長為540.0pm，密度為__________g/cm3（列出計算式即可），a位置S2-離子與b位置Zn2+離子之間的距離為__________pm。

Answer 1

【答案】 12 sp2、sp N>C>H 正四面體 分子： CCl4、SiF4、SiCl4等 離子：PO43- SO42- ClO4-等 135

【解析】

(1)N是7號元素，根據構造原理書寫其核外電子排布，進而得到其外圍電子排布圖；原子核外有多少電子，電子的運動狀態就有多少；

(2)根據丙烯腈分子中C原子形成的共價鍵特點分析C原子雜化方式；元素的非金屬性越強，其電負性越大；

(3)判斷空間構型時可利用價層電子對互斥理論。BF4-中無孤電子對，有4個σ鍵電子對，故呈四面體形；尋找等電子體時可利用價電子遷移法找到。

(4)利用均攤法計算晶胞中含有的硫原子和鋅原子，根據ρ=計算密度；每個黑色小球連接4個白色小球，構成正四面體結構，白球和黑球之間的夾角為109°28′，兩個白球之間的距離為晶胞體對角線的。

(1) N是7號元素，根據構造原理，可得其核外電子排布1s22s22p3，價電子排布式為2s22p3，價電子排布圖為；

由于在任何原子中都不存在運動狀態完全相同的電子，所以Mg是12號元素，原子核外有12個電子，電子的運動狀態就有12種；

(2)丙烯腈分子結構簡式是CH2=CH-C≡N，可見碳碳雙鍵的C原子是sp2雜化，-C≡N中C原子是三鍵，C原子是sp雜化；在該物質的分子中含有H、C、N三種非金屬性元素，元素的非金屬性N>C>H，所以元素的電負性N>C>H；

(3)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4[四氟硼酸四（乙腈）合銅(I)]是有機合成中常見催化劑。該配合物中陰離子為BF4-，中心原子B的價層電子對數為4+=4，空間構型為正四面體形；根據等電子體概念可知與其互為等電子體的分子是CCl4、SiF4、SiCl4等 離子：PO43-、SO42- 、ClO4-等。

(4)S2-離子個數：×8+×6=4；含有Zn2+的個數為1×4=4，因此一個晶胞中含4個ZnS，由于晶胞參數為540.0pm，所以晶胞的密度ρ=g/cm3；

每個黑色小球連接4個白色小球，構成正四面體結構，二者的距離為晶胞參數對角線的，則其距離為L=×540.0pm=135pm。