Question

【化学——选修3：物质结构与性质】

请回答下列问题：

（1）写出硅原子基态时的核外电子排布式：______________。硅元素位于元素周期表的第_________族。

（2）从晶体类型来看，金刚石属于_________晶体。

（3）甲烷分子中碳原子的杂化方式为________。SO₄^2-的空间构型为_______________。

（4）实验测定HF的相对分子质量时，实验测定值一般高于理论值的原因是______________。

（5）NaCl和CsCl熔点高的是         ，(填化学式)其主要原因是                   。

（6）CaF₂晶胞结构如图所示，该晶体的密度为a g/cm³，则晶胞的体积是                 (只要求列出算式)。

Answer

（1）1s22s22p63s23p2(2分)IVA(1分)

（2）原子(1分)

（3）sp3(2分)正四面体(2分)

（4）HF分子之间存在氢键，形成缔合分子(2分)

（5）NaCl(1分)由于两种物质微粒所带电荷相同，钠离子半径小于铯离子，晶体晶格能大，所以NaCl离子晶体的熔高(2分)

（6）(2分)

【解析】

试题分析：（1）硅原子核电荷数为14，其基态时的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，硅元素位于元素周期表的第三周期第IVA族；

（2）金刚石为立体网状结构，属于原子晶体；

（3）甲烷分子中碳原子有4个价电子，碳的杂化方式为sp3；SO42-中S形成4个σ键，孤对电子数为(6+2-2×4)÷2=0，为sp3杂化，为四面体结构；

（4）HF分子之间存在氢键，形成缔合分子，则实验测定HF的相对分子质量时，测定值一般高于理论值；

（5）由于NaCl和CsCl所带电荷相同，钠离子半径小于铯离子，晶体晶格能大，所以NaCl离子晶体的熔高；

（6）根据晶胞结构可知，每个F-的配位数为4，则Ca2+配位数为8，晶胞中Ca2+数目=8×1/8+6×1/2=4，F-数目为8，晶胞的质量为4×78/NAg，该晶体的密度为ag/cm3，则晶胞的体积==。

【考点定位】考查物质的组成与结构，涉及电子排布式、晶体类型及计算、晶格能比较和杂化轨道理论等。

【名师点晴】杂化轨道理论，判断中心原子的杂化轨道数是关键。杂化类型的判断：中心原子电子对计算公式：电子对数n=1/2(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。