Question

15．（1）按已知的原子結(jié)構(gòu)規(guī)律，27號(hào)元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族，其價(jià)電子的軌道排布圖為．
（2）若en代表乙二胺（），則配合物[Pt（en）₂]Cl₄中心離子的配位原子數(shù)為4．
（3）BeCl₂是共價(jià)分子，可以以單體、二聚體和多聚體形式存在．它們的結(jié)構(gòu)簡式如下，指出Be的雜化軌道類型．
 ①Cl-Be-Clsp      
②sp²
③sp³
（4）磷化硼（BP）是一種有價(jià)值的耐磨硬涂層材料，這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護(hù)薄膜．它是通過在高溫氫氣氛圍下（＞750℃）三溴化硼和三溴化磷反應(yīng)制得．BP晶胞如圖所示．
①畫出三溴化硼和三溴化磷的空間結(jié)構(gòu)式．
三溴化硼
三溴化磷
②在BP晶胞中B的堆積方式為面心立方最密堆積．
③計(jì)算當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為478pm（即圖中立方體的每條邊長為478pm）時(shí)磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離$\frac{239\sqrt{3}}{2}$．

Answer 1

分析 （1）27號(hào)元素原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，其價(jià)電子的軌道排布式為3d⁷4s²，根據(jù)泡利原理、洪特規(guī)則畫出價(jià)電子排布圖；
（2）配合物[Pt（en）₂]Cl₄中心離子與N原子形成配位鍵；
（3）①Be原子形成2個(gè)Be-Cl鍵，沒有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為2；
②Be原子形成3個(gè)B-Cl鍵，沒有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為3；
③Be原子形成4個(gè)B-Cl鍵，沒有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4；
（4）①三溴化硼分子中硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+$\frac{3-1×3}{2}$=3，沒有孤電子對(duì)，所以分子空間構(gòu)型為平面三角形，三溴化磷分子中磷原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，P原子有一對(duì)孤電子對(duì)，所以分子空間構(gòu)型為三角錐形；
②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，在BP晶胞中B的堆積方式為面心立方最密堆積；
③P原子與周圍的4個(gè)B原子最近且形成正四面體結(jié)構(gòu)，二者連線處于體對(duì)角線上，為體對(duì)角線的$\frac{1}{4}$．

解答 解：（1）27號(hào)元素原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，處于第四周期第Ⅷ族，其價(jià)電子的軌道排布式為3d⁷4s²，價(jià)電子排布圖為，
故答案為：第四周期第Ⅷ族；；
（2）配合物[Pt（en）₂]Cl₄中心離子與N原子形成配位鍵，中心離子的配位原子數(shù)為4，故答案為：4；
（3）①Be原子形成2個(gè)Be-Cl鍵，沒有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為2，Be原子雜化方式為sp；
②Be原子形成3個(gè)B-Cl鍵，沒有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為3，Be原子雜化方式為sp²；
③Be原子形成4個(gè)B-Cl鍵，沒有孤對(duì)電子，雜化軌道數(shù)目為4，Be原子雜化方式為sp³，
故答案為：sp；sp²；sp³；
（4）①三溴化硼分子中硼原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+$\frac{3-1×3}{2}$=3，沒有孤電子對(duì)，所以分子空間構(gòu)型為平面三角形，結(jié)構(gòu)式為，
三溴化磷分子中磷原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，P原子有一對(duì)孤電子對(duì)，所以分子空間構(gòu)型為三角錐形，結(jié)構(gòu)式為，
故答案為：；；
②由晶胞結(jié)構(gòu)可知，在BP晶胞中B的堆積方式為面心立方最密堆積，故答案為：面心立方最密堆積；
③P原子與周圍的4個(gè)B原子最近且形成正四面體結(jié)構(gòu)，二者連線處于體對(duì)角線上，為體對(duì)角線的$\frac{1}{4}$，立方體的每條邊長為478pm，則晶胞體對(duì)角線長為$\sqrt{3}$×478pm，則P原子與B原子最近距離為$\sqrt{3}$×478pm×$\frac{1}{4}$=$\frac{239\sqrt{3}}{2}$pm，
故答案為：$\frac{239\sqrt{3}}{2}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及核外電子排布、配合物、雜化方式判斷、分子結(jié)構(gòu)、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，（4）中晶胞中原子距離計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，需要學(xué)生具備一定的空間想象與數(shù)學(xué)計(jì)算能力，難度中等．