Question

按要求回答下列问题：

（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用___________形象化描述；在基态¹⁴C原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。

（2）在金刚石晶体中，C原子所连接的最小环也为六元环，每个C原子连接___________个六元环，六元环中最多有___________个C原子在同一平面，一个金刚石晶胞平均占有碳原子个数为___________。

（3）与N₂互为等电子体的分子是___________，该分子的电子式为___________。

（4）己知C₆₀分子结构如图所示：该笼状分子是由多个正六边形和正五边形组成的，面体的顶点数V、面数F及棱数E间关系为：V+F-E=2，则此分子中共有___________个正五边形。

（5）硅烷(SinH2n+2)的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是___________。

        

（6） NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为a cm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为___________ cm(用含有a的代数式表示)，在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”(如图)，可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为___________g(氧离子的半径为1．40×10^-10m )。

Answer

（1）电子云；2；（2）12；4；8；

（3）CO；（4）12；

（5）硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，熔沸点越高；

（6）；1．83×10−3

【解析】

试题分析：（1）处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述，离核近的区域电子云密度较大，离核远的区域电子云密度较小，C原子核外电子排布为1s22s22p2，轨道式为如图所示：，则在基态14C原子中，核外存在2对自旋相反的电子，故答案为：电子云；2；

（2）在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键，最小的环为6元环，每个单键为3个环共有，则每个C原子连接4×3=12个六元环，晶胞中共平面的原子如图，共4个；金刚石晶胞（）中碳原子占据立方体的面心和顶点，晶胞内部有4个碳原子，则每个金刚石晶胞占有碳原子数为：×8+×6+4=8，故答案为：12；4；8；

（4）设正五边形x个，正六边形y个，由题意得①x+y+(5x+6y)−(5x+6y)＝2，②5x＝×6y，解得：x＝12，y＝20，故答案为：12；

（5）硅烷（SinH2n+2）都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，故答案为：硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强；

（6）根据氯化钠的结构知，氧离子和相邻的镍离子之间的距离为a，距离最近的两个阳离子核间的距离是距离最近的氧离子和镍离子距离的倍，所以其距离是acm；

根据图片知，每个氧化镍所占的面积=1．40×10-10m×1．40×10-10m×sin60°，则每平方米含有的氧化镍个数=，每个氧化镍的质量=g，所以每平方米含有的氧化镍质量=×= ＝1．83×10−3，故答案为：a；＝1．83×10−3。

【考点定位】考查电子排布式的书写、杂化方式的判断、晶胞的计算

【名师点晴】本题考查物质结构和性质，侧重考查学生空间想象能力、知识运用能力，涉及晶胞计算、原子结构等知识点，综合性较强，采用均摊法、价层电子对互斥理论等理论分析解答。难点是晶胞的计算，注意（6）中氧化镍化学式的平面结构是平行四边形，而不是三角形，为易错点。