Question

Al、Ti、Co、Cr、Zn 等元素形成的化合物在现代工业中有广泛的用途。回答下列问题：

(1)下列状态的铝中，电离最外层的一个电子所需能量最小的是_____(填标号)。

A．[Ne]3s¹    B．[Ne]3s²    C．[Ne]3s²3p¹    D．[Ne] 3s¹3p²

(2)熔融 AlCl₃ 时可生成具有挥发性的二聚体 Al₂Cl₆，二聚体 Al₂Cl₆ 的结构式为_____；(标出配位键)其中 Al 的配位数为_________。

(3)与钛同周期的所有副族元素的基态原子中，最外层电子数与基态钛原子相同的元素有_____种。

(4)Co^2＋的价电子排布式_________。NH₃ 分子与 Co^2＋结合成配合物[Co(NH₃)₆]^2＋，与游离的氨分子相比，其键角∠HNH_____(填“较大”，“较小”或“相同”)，解释原因_____。

(5)已知 CrO₅ 中铬元素为最高价态，画出其结构式：_____。

(6)阿伏加德罗常数的测定有多种方法，X 射线衍射法就是其中的一种。通过对碲化锌晶体的 X 射线衍射图 象分析，可以得出其晶胞如图 1 所示，图 2 是该晶胞沿 z 轴的投影图，请在图中圆球上涂“●”标明 Zn 的位置_____。若晶体中 Te 呈立方面心最密堆积方式排列，Te 的半径为 a pm，晶体的密度为 ρg/cm³，阿伏加德罗常数 N_A=_____mol^-1（列计算式表达）。

Answer

D 4 4 3d7 较大 NH3通过配位键与Co2+结合后，原来的孤电子对变为成键电子对，对其他N-H成键电子对的排斥力减小，N-H键之间的键角增大 (或Te与Zn的位置互换)

【解析】

(1)电离最外层的一个电子所需的能量：基态原子>激发态原子，第一电离能＜第二电离能＜第三电离能；

(2)二聚体Al2Cl6由Al提供空轨道，Cl原子提供孤电子对形成配位键，配合物中的配位数是指直接同中心离子(或原子)配位的原子数目；

(3)根据核外电子的排布特点分析；

(4)Co为27号元素，根据构造原理可写出Co2+的价电子排布式；NH3 分子与 Co2＋结合成配合物[Co(NH3)6]2＋，与游离的氨分子相比，NH3通过配位键与Co2+结合，原来的孤电子对变为成键电子对；

(5)计算该化合物中氧的化合价判断其结构；

(6)根据均摊法计算该晶胞中Zn原子、Te原子的数目，计算晶胞的边长，列出晶体密度的表达式，从而转化得到阿伏加德罗常的表达式。

(1)电离最外层的一个电子所需的能量：基态原子>激发态原子，第一电离能＜第二电离能＜第三电离能，D为激发态原子，D状态的铝电离最外层的一个电子所需能量最小，故答案为：D；

(2)熔融 AlCl3 时可生成具有挥发性的二聚体 Al2Cl6，该二聚体由Al提供空轨道，Cl原子提供孤电子对形成配位键，其结构式为，配合物中的配位数是指直接同中心离子(或原子)配位的原子数目，二聚体Al2Cl6中与Al直接相连的原子有4个，故Al的配位数为4，故答案为：；4；

(3)Ti元素最外层有2个电子,与钛同周期的所有副族元素的基态原子中,最外层电子数与基态钛原子相同的元素有Sc、V、Mn、Zn，共4种，故答案为：4；

(4)Co为27号元素，根据构造原理可知其价电子排布式为3d74s2，则Co2＋的价电子排布式为3d7；NH3 分子与 Co2＋结合成配合物[Co(NH3)6]2＋，与游离的氨分子相比，NH3通过配位键与Co2+结合后，原来的孤电子对变为成键电子对，对其他N-H成键电子对的排斥力减小，N-H键之间的键角增大，故答案为：3d7；较大；NH3通过配位键与Co2+结合后，原来的孤电子对变为成键电子对，对其他N-H成键电子对的排斥力减小，N-H键之间的键角增大；

(5)已知CrO5 中铬元素为最高价态，则Cr为+6价，在该化合物中，设-1价氧原子为x个，-2价氧原子为y个，则可得x+y=5,x+2y=6,解得x=4，y=1，则该化合物中含有两个过氧键，则其结构式，故答案为：；

(6)根据碲化锌的晶胞结构图可知，该晶胞沿 z 轴的投影图为(或Te与Zn的位置互换)，根据均摊法可知，在该晶胞中Zn原子的数目为4，Te原子的数目为，若晶体中 Te 呈立方面心最密堆积方式排列，则晶胞的面对角线为4a pm，则晶胞的边长为，则晶体的密度，阿伏加德罗常数，故答案为：(或Te与Zn的位置互换)；。