Question

硝基苯可在金属锡、盐酸作用下生成氯化苯铵盐（）、氯化亚锡（SnCl₂）和水。

（1）写出Sn²⁺的最外层电子排布式___________；Cl^-中有_________个填充电子的能级。

（2）画出硝基的电子式____________，氯化亚锡分子的空间构型是________________；氯化苯胺盐（）中N原子的杂化方式为_______________，该盐的水溶度较苯胺大的原因是____________________________________________________。

（3）Sn的一种同素异形体——灰锡的晶体结构类似金刚石，立方晶胞结构如图所示，则锡的配位数是_______。

                            

（4）假设锡原子（如图中A、B两原子）在体对角线上外切，晶胞参数为a，计算灰锡的空间利用率约为________________。（百分数表示，取两位有效数字）

Answer

5s2 5 V形 sp3 阴阳离子在极性溶剂中溶解度较大，且阳离子可与溶剂水形成较强的氢键作用，而苯胺分子与水的分之间作用较小 4 34%

【解析】（1）锡的核外电子排布式为 1s2 2s2p6 3s23p63d10 4s24p64d10 5s25p2，失去5p2电子后，形成Sn2+，此时最外层电子排布式为5s2；Cl-的电子排布式为1s22s22p63s23p6，共有5个填充电子的能级。

（2） 硝基结构为 ，所以其电子式为 ；SnCl2 中锡原子价层电子对数为（4+2）/2=3，电子对构型为三角形，成键电子对数为2，孤电子对数为1，所以分子构型为V型。中N原子的价层电子对数为（5+4-1）/2=4，所以氮原子采取sp3杂化。由阴阳离子构成化合物，极性较大，水为极性分子，故在水中的溶解度较大，且阳离子中的氮原子与水中的氢原子能形成氢键，也导致其在水中的溶解度较大，而苯胺为非极性分子，与水分子间的作用力较小，故溶解度不大。答案为：阴阳离子在极性溶剂中溶解度较大，且阳离子可与溶剂水形成较强的氢键作用，而苯胺分子与水的分之间作用较小 。

（3）灰锡的晶体结构类似金刚石，则其为面心立方金刚石型结构，配位数是4.

（4）标准立方晶体的空间利用率为68%，体心晶包实际含2个原子，而该晶胞中实际含原子8个，分成8个晶格，则每个晶格中含一个原子，所以空间利用率为68%/2=34%。