Question

短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，c和d位于同主族且原子序数相差8；基态a原子核外有3个能级上容纳电子且每个能级上电子数相等，c原子s能级电子总数与p能级电子数相等，基态e原子的M层上有2个未成对电子且无空轨道。

（1）在a、b、c中，第一电离能由大到小排序为        (用元素符号表示)；基态e原子的价层电子排布式为              。

（2）配合物e(ac)₄在常温下呈液态，易溶于四氯化碳、苯等有机溶剂。固态e(ac)₄的晶体类型是         。已知(dab)₂分子中含非极性键，分子中每个原子最外层都达到8个电子稳定结构，1mol(dab)₂分子含σ键的数目为          。

（3）写出一种与dab^-互为等电子体的分子           (填化学式)。ac₃^2－的中心原子杂化类型为       ；dc₃^2－的空间构型为            。

（4）ec晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a pm，列式计算该晶胞的密度为          g·cm^－3(不必计算出结果，阿伏伽德罗常数的值为N_A)，晶胞中c粒子的配位数为             。

（5）人工合成的ec晶胞存在缺陷，即阳离子有+3、+2价两种。某人工合成的晶体样品组成为e_0.96c，则该晶体中+3价、+2价两种离子的个数之比为           。

Answer

（1）N>O>C 3d84s2；

（2）分子晶体；5×6.02×1023；

（3）CO2(或N2O)；sp2；三角锥型；

（4）；6；

（5）1:11；

【解析】

试题分析：短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，基态a原子核外有3个能级上容纳电子且每个能级上电子数相等，a为C元素；c原子s能级电子总数与p能级电子数相等，c为O元素；则b为N元素；c和d位于同主族且原子序数相差8；则d为S元素；基态e原子的M层上有2个未成对电子且无空轨道，电子排布为3d84s2，为Ni元素。

（1）N原子的2p为半充满状态，较为稳定，第一电离能由大到小排序为N>O>C，基态e原子的价层电子排布式为3d84s2，故答案为：N>O>C；3d84s2；

（2）配合物Ni(CO)4在常温下呈液态，易溶于四氯化碳、苯等有机溶剂，固态时构成分子晶体。已知(SCN)2分子中含非极性键，分子中每个原子最外层都达到8个电子稳定结构，(SCN)2的结构为N≡C-S-S-C≡N，1mol(SCN)2分子含σ键的数目为5×6.02×1023，故答案为：分子晶体；5×6.02×1023；

（3）与SCN-互为等电子体的分子有CO2(或N2O)，CO32－中C的价层电子对数=3+(4+2-2×3)=3，杂化类型为sp2，SO32－中S的价层电子对数=3+(6+2-2×3)=4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥型，故答案为：CO2(或N2O)；sp2；三角锥型；

（4）晶胞中O2-离子数目为1+12×=4，故晶胞质量为4×g，晶胞体积为(a×10-10cm)3，故晶胞密度为g/cm3=g/cm3，Ni2+离子位于晶胞顶点及面心，晶胞中Ni2+数目x=8×+6×=4，以顶点Ni2+离子研究，与之最近的O2-离子位于棱中间且关于Ni2+离子对称，故Ni2+的配位数y=6，故答案为：；6；

（5）设1mol Ni0.96O中含Ni3+xmol，Ni2+为(0.96-x)mol，晶体呈电中性，可知3x+2×(0.96-x)=2×1，解得x=0.08mol，故Ni2+为(0.96-x)mol=0.88mol，Ni3+、Ni2+的数目之比=0.08：0.88=1：11，故答案为：1：11。

【考点定位】考查晶胞计算、原子杂化方式判断、微粒空间构型判断、原子核外电子排布

【名师点晴】本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、电离能、价层电子对互斥理论、晶胞结构与计算等，（4）为易错点、难点。杂化类型的判断：中心原子电子对计算公式：电子对数n=(中心原子的价电子数+配位原子的成键电子数±电荷数)。注意：①当上述公式中电荷数为正值时取“-”，电荷数为负值时取“+”；②当配位原子为氧原子或硫原子时，成键电子数为零；根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp2杂化；n=4，sp3杂化。