Question

【題目】金屬鉬(Mo)常用于工業、軍事等領域，已被多個國家列為戰略金屬，我國的鉬儲量居世界第二。回答下列問題

（1）Mo與Cr是同族元素，并且位于相鄰周期，寫出基態Mo原子的價電子的軌道表達式為_____________。

（2）輝鉬(MoS2)在納米電子設備制造領域比硅或富勒烯(如C60)更有優勢，可用H2S硫化(NH4)2MoO4溶液生產輝鉬。H2S分子VSEPR模型為____________，(NH4)2MoO4中所有元素的第一電離能由大到小的順序為________________；MoS2納米粒子具有類似于石墨的層狀結構，具有優異的潤滑性能，其原因是___________________________。

（3）碳酸鈉作固硫劑并用氫還原輝鉬礦的原理為MoS2+4H2+2Na2CO3Mo+2CO+4H2O+2Na2S，分子或離子中的大π鍵可用符號表示，其中m代表參與形成的大π鍵原子數，n代表參與形成的大π鍵電子數（如苯分子中的大π鍵可表示為），則碳酸鈉中CO32-離子中的大π鍵應表示為________。

（4）鉬的一種配合物化學式為：Na3[Mo(CN)8]8H2O，其中除共價鍵、配位鍵以外還存在的作用力有_____________，其中配體離子中σ鍵與π鍵數目之比為_________。

（5）金屬鉬晶體中的原子堆積方式如圖所示，這種堆積方式為_________堆積。若晶體鉬的密度為ρg·cm－3，鉬原子半徑為r pm，NA表示阿伏加德羅常數的值，M表示鉬的相對原子質量，則鉬晶胞中原子的空間利用率為__________________(用含有ρ、r、NA、M的代數式表示)。

Answer 1

【答案】 四面體形 N＞O＞H＞Mo 層與層之間的范德華力較弱，外力作用下易發生滑動 Π46 離子鍵、氫鍵 1：2 體心立方堆積

【解析】

(1)①Mo與Cr是同族元素，并且位于相鄰周期，則Mo處于周期表中第五周期VIB族，價電子排布式4d55s1，價電子軌道排布圖為：；

(2)H2S中心原子S原子價層電子對數為=4，VSEPR模型為正四面體；一般金屬性越強第一電離能越小，同周期主族元素隨原子序數增大第一電離能呈增大趨勢，N原子2p軌道為半充滿穩定狀態，第一電離能高于氧元素的，故第一電離能：N＞O＞H＞Mo；具有類似于石墨的層狀結構，層與層之間的范德華力較弱，在外力作用下容易發生滑動，具有優異的潤滑性能；

(3)CO32-中，C原子為sp2雜化，空間構型為平面三角形，碳原子上有一個垂直于分子平面的p軌道；端位的3個氧原子也各有1個垂直于分子平面的p軌道，離子價電子總數為3×6+4+2=24，3個C－O鍵有6個電子，每個氧原子上有2對不與分子平面垂直的孤對電子對，因此4個平行p軌道中共有24-6-3×4=6個電子，所以CO32－離子中有1個4軌道6電子大π鍵，所以記為；

(4)還存在Na+與[Mo(CN)8]3-之間的離子鍵以及水分子之間的氫鍵；配體離子為CN-，碳氮之間為三鍵，含有1個σ鍵和2個π鍵，所以數目比為1:2；

(5)如圖金屬鉬晶體中的原子堆積方式中，Mo原子處于立方體的體心與頂點，屬于體心立方堆積；晶胞中Mo原子數目=1+8×=2，故晶胞中Mo原子總體積=2×π×(r×10-10 cm)3，晶胞質量=g，則晶胞體積=2×cm3，晶胞中原子的空間利用率=。