Question

决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题：

（1）某Cr的配合物K[Cr(C₂O₄)₂(H₂O)₂]中，配体有____种，配位原子是______；与C₂O₄^2-互为等电子体的分子是_______（填化学式）；

（2）CaO晶胞如图所示，CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：CaO：3401kJ/mol、NaCl：786kJ/mol。导致两者品格能差异的主要原因____________。

（3）汽车安全气囊的产生药剂主要含有NaN₃、Fe₂O₃、KClO₄、NaHCO₃等物质，在NaN₃固体中，阴离子的立体构型为________。

（4）从不同角度观察MoS₂的晶体结构（见下图）。已知：①MoS₂结构和石墨相似，具有层状结构；② Mo元素基态原子的价电子排布式为4d⁵5s¹。

① 下列说法正确的是__ ；

A．晶体硅中硅原子的轨道杂化类型为sp²

B．电负性：S<Cl

C．晶体硅和C₆₀比较，熔点较高的是C₆₀

D. Mo位于第五周期ⅥB族E. MoS₂的晶体中每个Mo原子周围距离最近的S原子数目为4

F. MoS₂的晶体中Mo-S之间的化学键为极性键、配位键和范德华力

② 根据MoS₂的晶体结构回答：MoS₂纳米粒子具有优异的润滑性能，其原因是________。

（5）砷化镓属于第三代半导体，它能直接将电能转变为光能，砷化镓灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其10%，推广砷化镓等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措。已知砷化稼的晶胞结构如图，晶胞参数a=565 pm。则砷化镓的晶胞密度____g/cm³（列式表示，不需计算结果）, n位置Ga原子与m位置As原子之间的距离为____＿pm（列式表示）。

Answer

2 O N2O4（其他合理答案也可给分） 晶体中阴阳离子所带电荷数CaO大于NaCl 直线型 BD MoS2具有层状结构，Mo与S同层间以共价键结合，层与层之间通过范德华力结合，在外力作用下层与层间易发生相对滑动

【解析】（1）根据Cr的配合物化学式K[Cr(C2O4)2(H2O)2]可知配体有2种，即C2O42-和H2O，氧原子含有孤对电子，因此配位原子是O；原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，与C2O42-互为等电子体的分子是N2O4；（2）晶体中阴阳离子所带电荷数CaO大于NaCl，所以晶格能大于氯化钠。（3）在NaN3固体中，阴离子为N3－，离子中有16个价电子，所以与CO2互为等电子体，根据等电子体结构相似可知，N3－的立体构型为直线型。（4）①A．晶体硅中每个硅原子和4个硅原子能形成4个共价键，所以每个硅原子含有4个σ键且不含孤电子对，含有4个共价键的原子采用sp3杂化，A错误；B．元素的非金属性越强其电负性越大，S元素的非金属性弱于Cl元素，所以电负性：S＜Cl，B正确；C．硅晶体属于原子晶体，C60晶体中存在分子间作用力，所以硅晶体熔点高于C60，C错误；D．Mo元素基态原子的价电子排布式为4d55s1，位于第五周期VIB族，根据图知，每个Mo原子周围距离最近的S原子数目是6，D正确；E．提供空轨道和提供孤电子对的原子间易形成配位键，配位键属于共价键，不同元素之间易形成的配位键属于极性共价键，范德华力不属于化学键，E错误；②MoS2结构和石墨相似，根据图片知，MoS2具有层状结构，Mo和S同层间以共价键结合，层与层之间通过范德华力结合，外力作用层与层易发生相对滑动；（5）m位置As原子，n位置Ga原子，晶胞中含有Ga原子数为4，As原子数目为8×1/8+6×1/2=4，晶胞质量为：4×(70+75)/6.02×1023g，则晶胞密度为4×(70+75)/6.02×1023g÷（565×10-10cm）3=5.34g·cm-3。Ga原子与As原子之间的距离应为晶胞体对角线长度的1/4倍，所以晶胞的体对角线为晶胞棱长的倍，则n位置Ga原子与m位置As原子之间的距离为。