Question

【題目】物質的組成與結構決定了物質的性質與變化，回答下列問題：

（1）量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個____________，電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種運動狀態(tài)叫做____________。

（2）硒常用作光敏材料，基態(tài)硒原子的價電子排布式為_______________；與硒同周期的p區(qū)元素中第一電離能大于硒的元素有_________種。

（3）成語“信口雌黃”中的雌黃分子式為As2S3，分子結構如下圖，As原子的雜化方式為___________，雌黃和SnCl2在鹽酸中反應轉化為雄黃（As4S4）和SnCl4并放出H2S氣體，寫出該反應方程式__________________________________________。SnCl4分子的空間構型為_________________

（4）某晶體的晶胞結構如上圖所示，該晶體的化學式為___________，該晶胞參數(shù)為：a = 250.4 pm, c = 666.1 pm，γ = 120o；1號原子坐標為（0，0，0），2號原子坐標為（1/3，2/3，0），則3號原子坐標為_____________，計算上述晶體中A和B兩原子間的最小核間距為_____________。（保留四位有效數(shù)字）

（5）體心立方堆積的晶胞是個立方體，如果半徑為r的原子保持緊密接觸，立方體的中心能容得下半徑最大為___________的一個原子。

Answer 1

【答案】 原子軌道 自旋 4s24p4 3 sp3雜化 2As2S3+2 SnCl2+4HCl = As4S4 + 2 SnCl4+2H2S↑ 正四面體形 AB （1/3，2/3，1/2） 144.6 pm 0.732r或（-1）r

【解析】（1）量子力學把電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道，電子除空間運動狀態(tài)外，還有一種運動狀態(tài)叫做自旋；正確答案：原子軌道； 自旋。

（2）Se原子序數(shù)為34，電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p4，基態(tài)硒原子的價電子排布式：4s24p4； 第四周期元素中第一電離能大于硒的元素有溴、砷和氪，共3 種；正確答案：. 4s24p4 ；3。

（3）雌黃分子式為As2S3，根據分子結構圖可分析，As原子的雜化方式為：sp3雜化；根據反應物和生成物：As2S3和SnCl2在鹽酸中反應轉化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體，可以得出化學方程式為：2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑；SnCl4分子sp3雜化 ，空間構型為正四面體；正確答案：sp3雜化；2As2S3+2 SnCl2+4HCl = As4S4 + 2 SnCl4+2H2S↑； 正四面體形 。

（4）根據晶胞結構圖，頂點粒子占1/8，棱上粒子占1/4，面心粒子占1/2，晶胞內部粒子為整個晶胞所有，則一個晶胞中含有A的數(shù)目為4×1/4+2×1/2=2，含有B的數(shù)目為8×1/8+1=2，則A與B的數(shù)目為1:1，所以該晶體的化學式為AB；該晶胞參數(shù)為，，，已知原子坐標1號原子坐標為(0,0,0)，2號原子坐標為(1/3,2/3,0), 3號原子在2號原子之上，且在整個晶胞的中間，則3號原子其實是放在2號原子的原子坐標為(1/3,2/3,1/2)；根據晶胞結構，左下角頂點A粒子與底心上面的B粒子間的距離最短，根據原子坐標，可以發(fā)現(xiàn)底面的A原子起始位處正三角形重心，根據立體幾何知識，根據余弦定理，，可得，這是底面最長對角線的距離，A和B的距離為其1/3，即；正確答案：AB ；（1/3，2/3，1/2）； 144.6 pm 。

（5）根據題意可知，立方體的棱長為2r，,則該立方體的面對角線為2√2r，該立方體的體對角線為：L2=（2√2r）2+（2r）2, L=2√3 r；立方體的中心能容得下半徑最大的原子直徑為2√3 r-2r，半徑為（2√3 r-2r）/2=（-1）r；正確答案0.732r或（-1）r。