Question

【題目】根據物質結構相關知識，回答下列問題：

（1）在第三周期的元素中，第一電離能介于Mg與Cl之間的有_____種。

（2）碳元素與氮元素形成的某種晶體的晶胞如圖所示，其中8個C原子位于立方體的頂點，4個C原子位于立方體的面心,4個N原子在立方體內。

①已知該晶體硬度超過金剛石，其原因是_____。

②晶胞中C原子的雜化方式為_____。

③知該晶胞參數為a nm，阿伏加德羅常數用NA表示，則該晶體的密度為g·cm-3________

（3）大π鍵可表示為Πmn，其中m代表參與形成的大π鍵原子數，n表示大π鍵的電子數，如的大π鍵可表示為Π66，則CO32-中的大π鍵可表示為______。

（4）金屬鉻是一種極硬、耐腐蝕的銀白色金屬，其化合物種類繁多，如：Cr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配離子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+等。

①基態鉻原子的價電子排布式為_____。

②配離子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的結構可能有種______。

（5）AlP因殺蟲效率高、廉價易得而被廣泛應用。已知AIP的熔點為2000℃，其晶胞結構如下圖所示。

①C點的原子坐標為_____。

②AlP的晶胞中，Al原子位于P原子形成的正四面體空隙中，此空隙的填充率為_____。

Answer 1

【答案】3 該晶體為原子晶體，由于氮原子半徑比碳原子半徑小，C—N鍵長比C—C鍵長短，C—N的鍵能更大，故其硬度更高 sp3 3d54s1 2 (，，) 50%

【解析】

(1)在第三周期的元素中，第一電離能介于Mg與Cl之間的有Si、P、S；

(2) ①該晶體為原子晶體，晶體中N原子半徑小于C原子，半徑越小共價鍵鍵能越大，則硬度越大；

②一個碳原子周圍最近且距離相等的N原子有4個，則晶胞中C原子的雜化方式為sp3；

③晶胞中：C=8×+4×=3，N=4，ρ=；

(3)中心C原子孤電子對=（4+2-2×3）=0，為sp2雜化，則C、O原子各提供1個π鍵的電子數，離子帶2單位負電荷，共6個π鍵的電子數；

(4) ①基態鉻原子的價電子為最外層及3d能級的電子；

②配離子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的結構為八面雙錐形，3個水在同一個三角形中和不在同一三角形中2種；

(5) ①C點的原子與上平面面心的小球相連，且與頂點組成等邊三角形，故在x、y平面的投影為（，），同理可得在z軸的投影為；

②一個晶胞中可以切割成8個小立方體，共填充4個立方體；

(1)在第三周期的元素中，第一電離能介于Mg與Cl之間的有Si、P、S，3種；

(2) ①該晶體為原子晶體，晶體中N原子半徑小于C原子，半徑越小共價鍵鍵能越大，則硬度越大，答案為：該晶體為原子晶體，由于氮原子半徑比碳原子半徑小，C—N鍵長比C—C鍵長短，C—N的鍵能更大，故其硬度更高；

②一個碳原子周圍最近且距離相等的N原子有4個，則晶胞中C原子的雜化方式為sp3；

③晶胞中：C=8×+4×=3，N=4，ρ==；

(3)中心C原子孤電子對=（4+2-2×3）=0，為sp2雜化，則C、O原子各提供1個π鍵的電子數，離子帶2單位負電荷，共6個π鍵的電子數，答案為：；

(4) ①基態鉻原子的價電子為最外層及3d能級的電子，其排布式為3d54s1；

②配離子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的結構為八面雙錐形，3個水在同一個三角形中和不在同一三角形中2種；

(5) ①C點的原子與上平面面心的小球相連，且與頂點組成等邊三角形，故在x、y平面的投影為（，），同理可得在z軸的投影為，答案為：(，，)；

②一個晶胞中可以切割成8個小立方體，共填充4個立方體，空隙的填充率為50%；