Question

形形色色的物质，构成了我们这个五彩缤纷的世界。世上万物，神奇莫测，常常超乎人们按“常理"的想象。学习物质结构和性质的知识，能使你想象的翅膀变得更加有力。

（1）基态Ga原子的核外电子排布式是[Ar]__，基态Ga原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为___。

（2）HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成，乙炔钠中C原子的杂化类型为__。乙炔钠中存在___(填字母)。

A.金属键     B.σ键     C.π键     D.氢键    E.配位键    F.离子键     G.范德华力

（3）NaN₃是汽车安全气囊中的主要化学成分，其阴离子的立体构型为___。写出和该阴离子互为等电子体的一种分子的结构式___。

（4）配体中配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性有关，SCN^-的结构式可以表示为[S=C=N]^-或[S-C≡N]^-，SCN^-与Fe³⁺、Au⁺和Hg²⁺等离子能形成配离子，N、C、S的电负性依次为3.0、2.5和2.5。SCN^-中提供孤电子对的原子可能是___。

（5）某离子晶体的晶胞结构如图所示。

①晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有___个。

②设该晶体的摩尔质量为Mg·mol^-1，晶胞的密度为ρg·cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，则晶体中两个最近的X间的距离为___cm。

Answer

3d104s24p1 哑铃形 sp BCF 直线形 N=N=O或O=C=O S 12

【解析】

⑴Ga为31号元素，基态Ga原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，基态Ga原子核外电子占据最高能级为4p。

⑵HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成，乙炔钠中C原子2个σ键，无孤对电子；乙炔钠中存在Na+与HC≡C－形成离子键，碳碳三键里有1个σ键，2个π键。

⑶阴离子N3－的中心N价层电子对数为；由于价电子N－= O，因此可以得等电子体。

⑷根据结构可以得出C无孤对电子，S、N都有孤对电子，又根据电负性越大，吸引电子能力越强，形成配位键能力越弱。

⑸①以顶点X分子，与它最近的X在面心上，通过空间想象每个平面有4个X，共有三个平面。

②根据晶胞得到X个数和Y个数，因此得到化学式，先计算体积，再计算边长，晶体中两个最近的X间的距离为面对角线的一半，再算晶体中两个最近的X间的距离。

⑴Ga为31号元素，基态Ga原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，因此核外电子排布式是[Ar]3d104s24p1，基态Ga原子核外电子占据最高能级为4p，其电子云轮廓图为哑铃形；故答案为：3d104s24p1；哑铃形。

⑵HC≡CNa(乙炔钠)广泛用于有机合成，乙炔钠中C原子2个σ键，无孤对电子，因此C的杂化类型为sp杂化；A. HC≡CNa是离子化合物，不存在金属键，故A不符合题意；B. 碳碳三键里有1个σ键，故B符合题意；C. 碳碳三键里有1个σ键，2个π键，故C符合题意；D. 电负性大的原子与氢形成的共价键，这个分子的氢与另外一个分子中电负性大的原子形成氢键，HC≡CNa不满足这个条件，故D不符合题意；E. HC≡CNa没有中心原子，也无孤对电子，因此无配位键，故E不符合题意；F. HC≡CNa是离子化合物，含有离子键，故F符合题意；G. HC≡CNa是离子化合物，不是分子，不存在范德华力，故G不符合题意；故答案为：sp；BCF。

⑶NaN3是汽车安全气囊中的主要化学成分，其阴离子N3－的中心N价层电子对数为，为sp杂化，其立体构型为直线形；由于价电子N－= O，因此和该阴离子互为等电子体的一种分子的结构式N=N=O或O=C=O；

⑷配体中配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性有关，SCN－的结构式可以表示为[S=C=N]－或[S−C≡N]－，SCN－与Fe3+、Au+和Hg2+等离子能形成配离子，根据结构可以得出C无孤对电子，S、N都有孤对电子，又根据N、C、S的电负性依次为3.0、2.5和2.5，电负性越大，吸引电子能力越强，形成配位键能力越弱，因此SCN－中提供孤电子对的原子可能是S；故答案为：S。

⑸①以顶点X分子，与它最近的X在面心上，通过空间想象每个平面有4个X，共有三个平面，因此晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有12个；故答案为：12。

②根据晶胞得到X个数有，Y个数有8个，因此该离子化合物化学式为XY2，设该晶体的摩尔质量为Mg·mol−1，晶胞的密度为ρg·cm−3，阿伏加德罗常数为NA，，晶胞边长为，由于晶体中两个最近的X间的距离为面对角线的一半，因此晶体中两个最近的X间的距离为；故答案为：。