Question

【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

（1）按已知的原子结构规律，27号元素在周期表中的位置是                  ，其价电子的轨道排布图为                      。

（2）若en代表乙二胺（ ）,则配合物[Pt（en）₂]Cl₄中心离子的配位原子数为             。

（3）BeCl₂是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，指出Be的杂化轨道类型。

①               ②                 

③                 

（4）磷化硼（BP）是一种有价值的耐磨硬涂层材料，这种陶瓷材料可作为金属表面的保护薄膜。它是通过在高温氢气氛围下（＞750℃）三溴化硼和三溴化磷反应制得。BP晶胞如图所示。

①画出三溴化硼和三溴化磷的空间结构式。

三溴化硼

三溴化磷

②在BP晶胞中B的堆积方式为                   。

③计算当晶胞晶格参数为478pm（即图中立方体的每条边长为478pm）时磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离             。

Answer

（15分）

（1）第四周期VIII族（1分） （1分）

（2）4 （1分）（3）①sp（1分）②sp2 （1分） ③sp 3（1分）

（4）①（2分）（２分）（要体现平面三角形和三角锥形）②面心立方堆积（2分）③207pm或239/2（3分）

【解析】

试题分析：（1）27号元素原子3d轨道排布7个电子，位于元素周期表中第四周期VIII族；3d74s2为价电子，轨道排布图为：。

（2）乙二胺含有2个N原子与中心原子配位，所以配合物[Pt（en）2]Cl4中心离子的配位原子数为4。

（3）① 根据 可知Be形成了两个杂化轨道，所以Be的杂化轨道类型为sp。

②根据 可知Be形成了3个杂化轨道，所以Be的杂化轨道类型为sp2。

③根据 可知Be形成了4个杂化轨道，所以Be的杂化轨道类型为sp3。

（4）①B原子含有3个价电子，与3个Br原子形成σ键，空间构型为平面三角形，所以三溴化硼的空间结构式为：；P原子含有5个价电子，与3个Br原子形成σ键，还有1对电子对，空间构型为三角锥形，所以三溴化磷的空间结构式为：。

②根据BP的晶胞示意图可知B的堆积方式为面心立方堆积。

③根据BP的晶胞示意图可知硼原子和磷原子之间的最近距离等于晶胞体对角线的1/4，设最近距离为x，则（4x）2=4782+4782+4782，解得x=207pm或239/2 pm。

【考点定位】考查价电子排布、配位数的判断、杂化轨道的判断、晶胞的分析及计算

【名师点晴】选修3：物质结构与性质常考知识点有：（1）电子排布式、轨道表示式、成对未成对电子、全满半满（2）分子立体构型（3）氢键（4）晶体类型、特点、性质（5）分子的极性（6）性质比较：熔沸点、稳定性、溶解性、电负性、电离能（7）杂化（8）晶胞（9）配位键、配合物（10）等电子体（11）σ键和π键。出题者都想尽量在一道题中包罗万象，考查面广一点，所以复习时不能留下任何知识点的死角。核心知识点是必考的，一定要牢固掌握基础知识；细心审题，准确运用化学用语回答问题是关键。其中杂化类型的判断和晶胞的分析和计算是难点，杂化类型的判断可以根据分子结构式进行推断，杂化轨道数＝中心原子孤电子对数（未参与成键）＋中心原子形成的σ键个数，方法二为根据分子的空间构型推断杂化方式，（1）只要分子构型为直线形的，中心原子均为sp杂化，同理，只要中心原子是sp杂化的，分子构型均为直线形。（2）只要分子构型为平面三角形的，中心原子均为sp2杂化。（3）只要分子中的原子不在同一平面内的，中心原子均是sp3杂化。（4）V形分子的判断需要借助孤电子对数，孤电子对数是1的中心原子是sp2杂化，孤电子对数是2的中心原子是sp3杂化。关于晶胞的分析和计算，解答此类问题的关键是正确分析微粒在晶胞中的位置关系，结合晶胞的结构特点和数学有关知识进行晶胞的有关计算。