Question

【題目】鹵素及其化合物廣泛存在于自然界中�；卮鹣铝袉栴}：

(1)光氣(COCl2)是一種重要的有機中間體，在農藥、醫(yī)藥、工程塑料、聚氨酯材料以及軍事上都有許多用途。光氣的分子立體構型為______________，其三種元素的電負性由小到大的順序為______________。與COCl2互為等電子體的分子和離子(各寫一種)__________。

(2)日常生活中，看到的許多可見光，如霓虹燈，試從原子結構角度解釋這一現(xiàn)象？____________________________。

(3)區(qū)分晶態(tài)二氧化硅和非晶態(tài)二氧化硅最可靠的科學方法是_____________。

(4)一種銅的溴化物晶胞結構如圖所示，若將圖中的Cu去掉，再把所有的Br換成Cu，得到晶體銅的晶胞結構，則晶體銅的堆積方式為___________，某同學將基態(tài)銅原子價電子錯誤的寫為3d94s2，違背了核外電子排布規(guī)律中的______。

(5)下列關于上述銅的溴化物晶胞結構說法正確的是_________(選填字母序號)。

A．該化合物的化學式為CuBr2

B．銅的配位數為8

C．與每個Br緊鄰的Br有12個

D．由圖中P點和Q點的原子坐標參數，確定R點的原子坐標參數為(1/4,1/4,1/4)

(6)若圖中P點和R點的原子核間距為a cm，NA為阿伏伽德羅常數的值，則該晶胞密度為______g/cm3。(列出計算式即可)

Answer 1

【答案】平面三角形 C<Cl<O N2Cl2、BF3、SO3等合理答案，NOCl2+、NO3-等合理答案 原子核外電子發(fā)生躍遷，從激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)時以光的形式釋放能量 X-射線衍射實驗 面心立方最緊密堆積 洪特規(guī)則（特例） CD 或

【解析】

(1) 光氣的分子式為COCl2，結構式為，碳原子孤電子對數為0，價層電子對數為3，則其空間結構為平面三角形；同一周期從左到右元素的電負性逐漸增大，非金屬性越強，電負性越大，所以C、O、Cl三種元素的電負性由小到大的順序為C<Cl<O；原子總數相等、價電子總數也相等的微�；�為等電子體，COCl2的等電子體的化學式為N2Cl2、BF3、SO3等分子和NOCl2+、NO3-等離子；

(2)光是電子釋放能量重要形式之一，日常生活中，看到的許多可見光，如霓虹燈等都與原子核外電子發(fā)生躍遷，從激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)時以光的形式釋放能量有關；

(3) 晶態(tài)和非晶態(tài)二氧化硅結構上最大的不同是晶態(tài)二氧化硅長程有序，非晶態(tài)短程有序。

區(qū)分晶態(tài)二氧化硅和非晶態(tài)二氧化硅最可靠的科學方法是對固體進行X-射線衍射實驗；

(4) 晶胞中銅原子位于面心、頂點上，屬于面心立方最緊密堆積；根據洪特規(guī)則，對于同一電子亞層中，當電子排布為全充滿、半充滿或全空時是比較穩(wěn)定的，基態(tài)銅原子價電子應為3d104s1；

(5) A．根據均攤法，晶胞中銅原子為4個，溴原子數是8×＋6×＝4，所以晶胞的化學式是CuBr；

B．以頂點銅原子研究，與之相鄰的原子處于面心，每個頂點的原子為8個晶胞共用，每個面心為2個晶胞共有，故Cu原子的配位數為=12；

C．根據晶胞圖可知，與每個Br緊鄰的Br有12個；

D．圖中P點原子坐標參數為(0，0，0)和Q點的原子坐標參數(1/2，1/2，0)，可知晶胞邊長設為1，PR為晶胞對角線的，則R點的原子坐標參數為；

(6) 若Cu原子與最近的Br原子的核間距為a cm，即為體對角線的四分之一，故則該晶體的邊長為： cm，該晶胞的體積為：cm3，一個晶胞的質量為：(4×144)÷NA g，故晶胞的密度計算表達式為： g/cm3。

(1) 光氣的分子式為COCl2，結構式為，碳原子孤電子對數為0，價層電子對數為3，則其空間結構為平面三角形；同一周期從左到右元素的電負性逐漸增大，非金屬性越強，電負性越大，所以C、O、Cl三種元素的電負性由小到大的順序為C<Cl<O；原子總數相等、價電子總數也相等的微�；�為等電子體，COCl2的等電子體的化學式為N2Cl2、BF3、SO3等分子和NOCl2+、NO3-等離子；

因此，本題正確答案是：平面三角形；C<Cl<O；N2Cl2、BF3、SO3等合理答案，NOCl2+、NO3-等合理答案；

(2)光是電子釋放能量重要形式之一，日常生活中，看到的許多可見光，如霓虹燈等都與原子核外電子發(fā)生躍遷，從激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)時以光的形式釋放能量有關；

因此，本題正確答案是：原子核外電子發(fā)生躍遷，從激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)時以光的形式釋放能量；

(3) 晶態(tài)和非晶態(tài)二氧化硅結構上最大的不同是晶態(tài)二氧化硅長程有序，非晶態(tài)短程有序。

區(qū)分晶態(tài)二氧化硅和非晶態(tài)二氧化硅最可靠的科學方法是對固體進行X-射線衍射實驗；

因此，本題正確答案是：X-射線衍射實驗；

(4) 晶胞中銅原子位于面心、頂點上，屬于面心立方最緊密堆積；根據洪特規(guī)則，對于同一電子亞層中，當電子排布為全充滿、半充滿或全空時是比較穩(wěn)定的，基態(tài)銅原子價電子應為3d104s1，若寫為3d94s2，則違背了核電子排布規(guī)律中的洪特規(guī)則（特例）；

因此，本題正確答案是：面心立方最緊密堆積；洪特規(guī)則（特例）；

(5) A．根據均攤法，晶胞中銅原子為4個，溴原子數是8×＋6×＝4，所以晶胞的化學式是CuBr，故A錯誤；

B．以頂點銅原子研究，與之相鄰的原子處于面心，每個頂點的原子為8個晶胞共用，每個面心為2個晶胞共有，故Cu原子的配位數為=12，故B錯誤；

C．根據晶胞圖可知，與每個Br緊鄰的Br有12個，故C正確；

D．圖中P點原子坐標參數為(0，0，0)和Q點的原子坐標參數(1/2，1/2，0)，可知晶胞邊長設為1，PR為晶胞對角線的，則R點的原子坐標參數為，故D正確；

因此，本題正確答案是：CD；

(6) 若Cu原子與最近的Br原子的核間距為a cm，即為體對角線的四分之一，故則該晶體的邊長為： cm，該晶胞的體積為：cm3，一個晶胞的質量為：(4×144)÷NA g，故晶胞的密度計算表達式為： g/cm3。

因此，本題正確答案是：或。