Question

17．（1）基態(tài)Cl原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為M，該能層具有的原子軌道數(shù)為9．
（2）金屬鋰氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲(chǔ)氫材料．
①LiH中，離子半徑Li⁺＜H^-（填“＞”、“=”或“＜”）．
②某儲(chǔ)氫材料是第三周期金屬元素M的氫化物．M的部分電離能如表所示：

I1/kJ•mol-1	I2/kJ•mol-1	I3/kJ•mol-1	I4/kJ•mol-1	I5/kJ•mol-1
738	1451	7733	10540	13630

M是Mg（填元素符號(hào)）．
（3）Cu²⁺基態(tài)的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹sp³；向硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水，然后加入適量乙醇，溶液中會(huì)析出深藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O晶體，硫酸根離子中硫原子的雜化方式為sp³；不考慮空間構(gòu)型，其內(nèi)界結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為．
（4）某單質(zhì)的晶體中原子的堆積方式如圖甲所示，其晶胞特征如圖乙所示，原子之間相互位置關(guān)系的平面圖如圖丙所示，若已知該原子半徑為d，N_A表示阿伏伽德羅常數(shù)．摩爾質(zhì)量為M，則該原子的配位數(shù)為12，該晶體的密度可表示為$\frac{{M}_{r}}{4\sqrt{2}（d×1{0}^{-10}）^{3}{N}_{A}}$．

Answer 1

分析 （1）Cl原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，有三層，離原子核越遠(yuǎn)的電子層其能量越高；該原子第三層即M層中含有1個(gè)s軌道、3個(gè)p軌道、5個(gè)d軌道；
（2）①核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小；
②該元素的第III電離能劇增，則該元素屬于第IIA族；
（3）根據(jù)Cu的電子排布式書(shū)寫(xiě)Cu²⁺離子的電子排布式，注意原子形成離子先失去高能層中高能級(jí)電子；根據(jù)SO₄^2-中心原子含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)與孤電子對(duì)個(gè)數(shù)之和確定其空間構(gòu)型和雜化方式；Cu²⁺提供空軌道，N原子提供孤對(duì)電子，Cu²⁺與NH₃分子之間形成配位鍵；
（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，該原子配位數(shù)=3×8÷2=12，根均攤法計(jì)算出該晶胞中原子個(gè)數(shù)4，根據(jù)晶胞密度=$\frac{M×4}{\frac{{N}_{A}}{V}}$計(jì)算．

解答 解：（1）Cl原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，有三層，離原子核越遠(yuǎn)的電子層其能量越高；該原子第三層即M層中含有該能層有1個(gè)s軌道、3個(gè)p軌道、5個(gè)d軌道，共有9 個(gè)原子軌道，
故答案為：M；9；
（2）①核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，鋰的質(zhì)子數(shù)為3，氫的質(zhì)子數(shù)為1，Li⁺、H^-核外電子數(shù)都為2，所以半徑Li⁺＜H^-，
故答案為：＜；
②該元素的第III電離能劇增，則該元素屬于第IIA族，為Mg元素，
故答案為：Mg；
（3）Cu是29號(hào)元素，原子核外電子數(shù)為29，基態(tài)原子核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，銅原子失去4s及3d上各一個(gè)電子形成Cu²⁺，故Cu²⁺離子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹，SO₄^2-離子中含有4個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，所以其立體構(gòu)型是正四面體，硫原子采取sp³雜化；
Cu²⁺提供空軌道，N原子提供孤對(duì)電子，Cu²⁺與NH₃分子之間形成配位鍵，內(nèi)界結(jié)構(gòu)用示意圖表示為，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹；sp³；．
（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)知，該原子配位數(shù)=3×8÷2=12；晶胞棱長(zhǎng)=$\frac{\sqrt{2}}{2}$×4d=2$\sqrt{2}$d，晶胞體積=（2$\sqrt{2}$d×10^-10 m）³，該晶胞中原子個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞密度=$\frac{M×4}{\frac{{N}_{A}}{V}}$=$\frac{{M}_{r}}{4\sqrt{2}（d×1{0}^{-10}）^{3}{N}_{A}}$，
故答案為：12；$\frac{{M}_{r}}{4\sqrt{2}（d×1{0}^{-10}）^{3}{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及核外電子排布、電離能、雜化方式的判斷、晶胞的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，難點(diǎn)是晶胞的計(jì)算，靈活運(yùn)用公式是解本題關(guān)鍵，難度中等．