Question

【題目】(1)第四周期元素中價層成對電子數與基態Mg價層成對電子數相等的元素有_________種。

(2)吡咯(平面形結構，結構式為)，N原子雜化方式為______。多原子分子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數，n代表參與形成大π鍵的電子數，則吡咯環中的大π鍵應表示為_______。

(3)一種錳的氧化物的晶胞如圖甲，請寫出該氧化物的化學式______。若沿z軸方向觀察該晶胞，可得投影圖如圖乙，請畫出沿y軸方向的投影圖______。

(4)某含Mg儲氫晶體儲氫后轉化為MgH2，MgH2晶體的結構如圖丙，晶胞參數a=b=450pm，c=301pm，原子分數坐標為A(0，0，0)、B(0.305，0.305,0)、C(1，1，1)、D(0.195，0.805，0.5)。

①該晶體中Mg的配位數是__________。

②Mg2+的半徑為72pm，則H－的半徑為____________pm(列出計算表達式)

③用NA表示阿伏伽德羅常數，則MgH2晶體中氫的密度是標準狀況下氫氣密度的_______倍(列出計算表達式，氫氣密度為0.089g·L－1)

Answer 1

【答案】8 sp2 MnO2 6 ×(450×0.305)-72

【解析】

（1）Mg價層電子排布式為3s2，成對電子數為1，由價層電子排布式確定第四周期元素中價層成對電子數為1的元素；

（1）Mg價層電子排布式為3s2，成對電子數為1，依據核外電子排布規律可知第四周期元素中價層成對電子數為1的有Ca（4s2）、Sc（3d14s2）、Ti（3d24s2）、V（3d34s2）、Mn（3d54s2）、Ga（4s24p1）、Ge（4s24p2）、As（4s24p3），共8種，故答案為：8；

（2）由吡咯為平面形結構，分子中各原子在同一平面內可知，N原子的價層電子對數是3，根據價層電子對互斥理論可判斷N原子的雜化方式為sp2雜化；吡咯中大π鍵是1個N原子和5個C原子提供6個電子形成的，可表示為π56，故答案為：sp2；π56；

（3）由圖可知，晶胞中Mn原子位于體心與頂點上，O原子位于上下兩個面上及體內（有2個），,晶胞中Mn元素數目=1+8×=2，O原子個數為2+4×=4，則晶胞中Mn和O的原子個數比為1:2，氧化物的化學式為MnO2；若沿y軸方向投影，頂點上處于對稱位置的Mn原子會重合在長方形的頂點，位于體心的Mn原子會位于長方形的面心，位于面上的O原子會位于長方形上下的邊上，體內的氧原子會位于面內，投影圖為，故答案為：MnO2；；

（4）①由晶胞結構可知，位于體心的鎂離子周圍有6個H－離子，則晶體中Mg的配位數是6，故答案為：6；

②由晶胞結構可知，底面為正方形，底面頂點的鎂離子的四分之一與面內的兩個氫離子恰好占滿整個底面對角線，則H－的半徑為0.305×405pm×—72pm，故答案為：×(450×0.305)-72；

③由晶胞結構可知，晶胞中鎂離子的個數為1+8×=2，由化學式為MgH2可知晶胞中含有4個H－，則晶體中氫的密度是，由標況下氫氣密度為0.089g·L－1可知，MgH2晶體中氫的密度是標準狀況下氫氣密度的倍，故答案為：。