Question

8．鈹及其化合物的應(yīng)用正日益被重視．
（1）最重要的含鈹?shù)V物是綠柱石，含2%鉻（Cr）的綠柱石即為祖母綠．基態(tài)Cr原子價電子的電子排布圖為．
（2）鈹與相鄰主族的鋁元素性質(zhì)相似．下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有B、D（填標(biāo)號）．
A．都屬于p區(qū)主族元素                B．電負(fù)性都比鎂大
C．第一電離能都比鎂大               D．氯化物的水溶液pH均小于7
（3）氯化鈹在氣態(tài)時存在BeC1₂分子（a）和二聚分子（BeCl₂）₂（b），固態(tài)時則具有如圖1所示的鏈狀結(jié)構(gòu)（c）．

①a屬于非極性（填“極性”或“非極性”）分子．
②b中Be原子的雜化方式相同，且所有原子都在同一平面上．b 的結(jié)構(gòu)式為（標(biāo)出配位鍵）．
③c中Be原子的雜化方式為sp³．
④氯化鈹晶體中存在的作用力有A、B、C（填標(biāo)號）．
A．范德華力         B．σ鍵       C．極性鍵       D．非極性鍵        E．離子鍵
（4）BeO立方晶胞如圖2所示．
①BeO晶體中，O^2-的配位數(shù)為4．
②若BeO晶體的密度為dg/cm³，則晶胞參數(shù)a=$\root{3}{\frac{1}{6.02d}}$nm （列出計算式即可）．

Answer 1

分析 （1）Cr原子為24號元素，其滿足半滿和全滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，據(jù)此書寫其基態(tài)原子價層電子排布式；
（2）鈹與相鄰主族的鋁元素性質(zhì)相似．
A．Be屬于s區(qū)，Al屬于p區(qū)；
B．電負(fù)性都比鎂大；
C．第二周期元素Mg的第一電離能比第三周期Al的大；
D．氯化物的水溶液均發(fā)生水解，溶液顯酸性；
（3）①BeCl₂是直線形分子，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子；
②b為BeCl₂的二聚體（BeCl₂）₂，且所有原子都在平面上，Be中含有空軌道，Cl含有孤電子對，可形成配位鍵；
③c為BeCl₂的長鏈狀分子，一個Be與4個Cl成鍵，故為sp³雜化；
④氯化鈹晶體與AlCl₃相似，AlCl₃為共價化合物，則BeCl₂也為共價化合物，則為分子晶體，分子間為范德華力，含有σ鍵，極性鍵；
（4）①根據(jù)晶胞圖，BeO晶體中，O^2-周圍等徑的有4個Be²⁺，則配位數(shù)為4；
②根據(jù)晶體密度公式：$ρ=\frac{z{M}_{r}}{{N}_{A}V}$，其中z為一個晶胞內(nèi)粒子數(shù)，一個粒子的質(zhì)量，V為一個晶胞體積予以解答．

解答 解：（1）Cr原子為24號元素，其滿足半滿和全滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，基態(tài)原子價層電子排布式為3d⁵4s¹，電子排布圖為：．故答案為：．
（2）鈹與相鄰主族的鋁元素性質(zhì)相似．
A．Be屬于s區(qū)，Al屬于p區(qū)，故A錯誤；
B．電負(fù)性都比鎂大，故B正確；
C．第二周期元素Mg的第一電離能比第三周期Al的大，故C錯誤；
D．氯化物的水溶液均發(fā)生水解，溶液顯酸性，則pH＜7，故D正確．
故選BD．
（3））①BeCl₂是直線形分子，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子．故答案為：非極性．
②b為BeCl₂的二聚體（BeCl₂）₂，且所有原子都在平面上，Be中含有空軌道，Cl含有孤電子對，可形成配位鍵，b的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為：．故答案為：．
③c為BeCl₂的長鏈狀分子，一個Be與4個Cl成鍵，故為sp³雜化．故答案為：sp³．
④氯化鈹晶體與AlCl₃相似，AlCl₃為共價化合物，則BeCl₂也為共價化合物，均為分子晶體，分子間為范德華力，BeCl₂中Be-Cl為σ鍵，且Be和Cl電負(fù)性不同，為極性鍵，而分子為非極性分子，所以含有的是ABC．故答案為：A、B、C．
（4））①根據(jù)晶胞圖，BeO晶體中，O^2-周圍等徑的有4個Be²⁺，與金剛石晶胞相似，O連接4個Be形成一個四面體，因此O的配位數(shù)為4．故答案為：4．
②立方晶胞中，頂點占$\frac{1}{8}$，面心占$\frac{1}{2}$，棱上占$\frac{1}{4}$，內(nèi)部為整個晶胞所有，則一個BeO晶胞中，含有Be²⁺數(shù)目為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}=4$，O^2-的數(shù)目為4，取1mol晶胞，則有N_A個晶胞，1mol晶胞的質(zhì)量為m=4×9+4×16=100g，一個晶胞體積為${V}_{0}={a}^{3}n{m}^{3}={a}^{3}×1{0}^{-21}c{m}^{3}$，所以1mol晶胞密度為$d=\frac{m}{{N}_{A}{V}_{0}}=\frac{100}{{N}_{A}{a}^{3}×1{0}^{-21}}g/c{m}^{3}$=$\frac{1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}{a}^{3}}g/c{m}^{3}=\frac{1}{6.02{a}^{3}}g/c{m}^{3}$，所以$a=\root{3}{\frac{1}{6.02d}}$．故答案為：$\root{3}{\frac{1}{6.02d}}$．

點評 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識，包含電子排布式，電子排布圖，元素周期表，電負(fù)性，第一電離能，鹽類水解，晶體結(jié)構(gòu)，雜化軌道理論，晶胞計算．題目考查較綜合，難度中等，是中檔題．