Question

美国医学家证实了3价铬离子（Cr³⁺）是构成葡萄糖耐量因子的重要组成部分，能够增强胰岛素的作用。构成葡萄糖耐量因子和蛋白质的元素有C、H、O、N、S、Cr等。

（1）Cr的外围电子排布图为_______________________________ 。

（2）SO₂分子的空间构型为__________，是__________ 分子（填“极性”或“非极性”）；SO₃^2-离子中心原子的杂化方式为__________。

（3）SCN^的电子式为_________________，它的等电子体中属于分子的有___________。

（4）四种分子：①CH₄、②SO₃、③H₂O、④NH₃，键角由大到小的排列顺序是________（填序号）。

（5）NH₃分子可以与H⁺ 结合生成NH₄⁺，这个过程发生改变的是_____

a. 微粒的空间构型  b. N原子的杂化类型  c. H-N-H的键角  d. 微粒的电子数

（6）由碳元素形成的某种单质的片状和层状结构如图1所示，由碳元素形成的某种晶体的晶胞结构如图2所示，试回答:

①在图1中，碳原子所形成的六元环数、C原子数、C-C键数之比为_____________；

②在图2中，已知阿伏伽德罗常数为N_A，晶体密度为ρ g/cm³,则该晶体的棱长为

________________pm（只列式，不计算）。

              

图1                                  图2

Answer

V形 极性分子 SP3 N2O或CO2或CS2等 ②＞①＞④＞③ a、c 1:2:3

【解析】（1）考查价电子和电子排布图的书写，Cr位于第四周期VIB族，其价电子为最外层电子和次外层d能级上的电子，因此电子排布图为；（2）本题考查空间构型、杂化类型，SO2中心原子S有2个σ键，孤电子对数为(6－2×2)/2=1，杂化类型为sp2，空间构型为V型，属于极性分子，SO32－中心原子是S，含有3个σ键，孤电子对数为(6＋2－2×3)/2=1，杂化类型为sp3；（3）本题考查电子式的书写和等电子体的判断，SCN－的电子式，要求每个原子达到8电子稳定结构，因此SCN－的电子式为，原子总数相等，价电子总数相等的微粒互为等电子体，因此与SCN－互为等电子体的分子是N2O、CO2、CS2等；（4）本题考查影响键角的因素，①CH4没有孤电子对，属于正四面体结构，键角是109º28’，②SO3没有孤电子对，属于平面三角形，键角是120 º，③H2O中心原子O有两个孤电子对，④NH3中心原子有1个孤电子对，孤电子对之间的斥力>孤电子对－成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力，因此键角的大小顺序是②>①>④>③；（5）本题考查杂化类型、键角、电子数、空间构型，a、NH3的空间构型为三角锥形，NH4＋空间构型为正四面体，空间构型发生改变，故a正确；b、NH4＋、NH3杂化类型都为sp3，故b错误；c、空间构型发生改变，则键角发生改变，故c正确；d、NH4＋、NH3电子数都是10，故d错误；（6）本题考查晶胞的结构和晶胞的计算，①石墨中环上的碳原子被3个平面正六边形共面，因此一个环真正含有碳原子个数为6×1/3=2，C－C被2个正六边形共有，因此真正属于正六边形的C－C个数为6×1/2=3，因此六元环：C原子个数：C－C个数比为1：2：3；②碳原子位于顶点、面心、内部，个数为8×1/8＋6×1/2＋4=8，因此晶胞的质量为8×12/NAg，晶胞的体积为(a×10－10)cm3，根据密度的定义，ρ=96/[NA×(a×10－10)]，因此。

点睛：本题的难点是晶胞的密度计算，首先根据晶胞的结构确定原子的个数或化学式，如本题，通过图2，确认碳原子位于顶点、面心、内部，其个数为8×1/8＋6×1/2＋4=8，然后利用n=N/NA=m/M，求出晶胞的质量，确认晶胞的体积，最后利用密度的定义，计算出棱长。