Question

【題目】2019年4月23日，中國人民軍成立70周年。提到海軍就不得不提航空母艦，我國正在建造第三艘航空母艦。航母的龍骨要耐沖擊，甲板要耐高溫，外殼要耐腐蝕．

(1)鎳鉻鋼抗腐蝕性能強，基態(tài)C r 原子價層電子的電子排布式為_______________。

(2)航母甲板涂有一層耐高溫的材料聚硅氧烷(結構如圖申所示)�；鶓B(tài)Si原子電子占據最高能級的電子云輪廓圖為_______形：H、C、O、Si 四種元素中的電負性最高的是______。

(3)海洋是元素的搖籃，海水中含有大量鹵族元素。

①鈦鹵化物的熔點如下表所示：

	TiF4	TiCl4	TiBr4	TiI4
熔點/℃	377	-24	38	150

解釋表中鹵化物之間熔點差異的原因是________________________。

②OF2的空間構型為___________，其中O原子雜化方式為__________雜化。

③氯元素可以形成多種含氧酸，其酸性由弱到強的順序為：HClO <HClO2<HClO3<HClO4。試解釋其酸性強弱的原因是_______________ 。

(4)海底金屬軟泥是在海洋底覆蓋著的一層紅棕色沉積物，蘊藏大著極的資源，含有硅、氧、錳、鋅等。如圖是從鐵氧體離子晶體Fe3O4 中取出的能體現其晶體結構的一個立方體。

①晶體中的氧離子是否構成了面心立方最密堆積？________(填“是”或“否”)；

②已知：Fe3O4 晶體的密度為5. 18gcm -3, 根據該圖計算a________nrn (寫出計算式即可，阿伏加德羅常數的值為N A)

Answer 1

【答案】3d54s1 啞鈴 O TiF4為離子晶體，而TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體，且組成結構相似，隨相對分子質量的增大，分子間作用力逐漸增大，熔點升高 V形 sp3 HClO、HClO2、HClO3、HClO4分子結構中羥基數均為1，而含有的非羥基O原子數目分別為0、1、2、3，使中心原子Cl的核對電子的吸引力逐漸增大，故酸性逐漸增強 是

【解析】

(1)Cr的核電荷數為24，基態(tài)Cr 原子的電子排布式為[Ar]3d54s1；

(2)基態(tài)Si原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2；元素的非金屬性越強，電負性越大；

(3)①TiF4為離子晶體，而TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體，離子晶體的熔點一般比分子晶體高；

②OF2 分子的中心原子為 O 原子，價電子對數為2+=4；

③無機含氧酸分子結構中非羥基氧原子數越多，酸性越強；

(4)①根據晶體中的氧離子的堆積方式判斷；

②先結合晶體的結構計算晶胞的質量，再結合計算晶胞的體積，即可計算a的長度。

(1) Cr的核電荷數為24，基態(tài)C r 原子的電子排布式為[Ar]3d54s1，則價層電子的電子排布式為3d54s1；

(2) Si元素為14 號元素，核電荷數為 14，核外電子排布式為 1s22s22p63s23p2，最高能級為3p 能級，3p 能級電子云輪廓圖為啞鈴形；非金屬性： O＞C＞Si＞H，則H、C、O、Si 四種元素中的電負性最高的是O；

(3)①由圖表數據可知，TiF4熔點明顯高于TiCl4、TiBr4、TiI4，說明TiF4為離子晶體，TiCl4、TiBr4、TiI4均為分子晶體，且TiCl4、TiBr4、TiI4組成結構相似，隨相對分子質量的增大，分子間作用力逐漸增大，熔點升高；

②OF2 分子的中心原子為 O 原子，價電子對數為2+=4，則O原子雜化方式為sp3雜化，空間構型為V形；

③HClO、HClO2、HClO3、HClO4分子結構中羥基數均為1，而含有的非羥基O原子數目分別為0、1、2、3，使中心原子Cl的核對電子的吸引力逐漸增大，故酸性逐漸增強；

(4)①由晶體結構可知，晶體中的氧離子按ABCABCABC···的方式堆積，屬面心立方最密堆積；

②晶胞中Fe3+的數目為4×+3×=2，Fe2+的數目為1，O2-的數目為12×+1=4，則晶胞的質量為g，晶胞的體積為（a×10-7）3 cm -3，結合可知a=nm=nm。