Question

【题目】物质的组成与结构决定了物质的性质与变化，回答下列问题：

（1）量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个____________，电子除空间运动状态外，还有一种运动状态叫做____________。

（2）硒常用作光敏材料，基态硒原子的价电子排布式为_______________；与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有_________种。

（3）成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如下图，As原子的杂化方式为___________，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄（As4S4）和SnCl4并放出H2S气体，写出该反应方程式__________________________________________。SnCl4分子的空间构型为_________________

（4）某晶体的晶胞结构如上图所示，该晶体的化学式为___________，该晶胞参数为：a = 250.4 pm, c = 666.1 pm，γ = 120o；1号原子坐标为（0，0，0），2号原子坐标为（1/3，2/3，0），则3号原子坐标为_____________，计算上述晶体中A和B两原子间的最小核间距为_____________。（保留四位有效数字）

（5）体心立方堆积的晶胞是个立方体，如果半径为r的原子保持紧密接触，立方体的中心能容得下半径最大为___________的一个原子。

Answer 1

【答案】 原子轨道 自旋 4s24p4 3 sp3杂化 2As2S3+2 SnCl2+4HCl = As4S4 + 2 SnCl4+2H2S↑ 正四面体形 AB （1/3，2/3，1/2） 144.6 pm 0.732r或（-1）r

【解析】（1）量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，电子除空间运动状态外，还有一种运动状态叫做自旋；正确答案：原子轨道； 自旋。

（2）Se原子序数为34，电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p4，基态硒原子的价电子排布式：4s24p4； 第四周期元素中第一电离能大于硒的元素有溴、砷和氪，共3 种；正确答案：. 4s24p4 ；3。

（3）雌黄分子式为As2S3，根据分子结构图可分析，As原子的杂化方式为：sp3杂化；根据反应物和生成物：As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体，可以得出化学方程式为：2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑；SnCl4分子sp3杂化 ，空间构型为正四面体；正确答案：sp3杂化；2As2S3+2 SnCl2+4HCl = As4S4 + 2 SnCl4+2H2S↑； 正四面体形 。

（4）根据晶胞结构图，顶点粒子占1/8，棱上粒子占1/4，面心粒子占1/2，晶胞内部粒子为整个晶胞所有，则一个晶胞中含有A的数目为4×1/4+2×1/2=2，含有B的数目为8×1/8+1=2，则A与B的数目为1:1，所以该晶体的化学式为AB；该晶胞参数为，，，已知原子坐标1号原子坐标为(0,0,0)，2号原子坐标为(1/3,2/3,0), 3号原子在2号原子之上，且在整个晶胞的中间，则3号原子其实是放在2号原子的原子坐标为(1/3,2/3,1/2)；根据晶胞结构，左下角顶点A粒子与底心上面的B粒子间的距离最短，根据原子坐标，可以发现底面的A原子起始位处正三角形重心，根据立体几何知识，根据余弦定理，，可得，这是底面最长对角线的距离，A和B的距离为其1/3，即；正确答案：AB ；（1/3，2/3，1/2）； 144.6 pm 。

（5）根据题意可知，立方体的棱长为2r，,则该立方体的面对角线为2√2r，该立方体的体对角线为：L2=（2√2r）2+（2r）2, L=2√3 r；立方体的中心能容得下半径最大的原子直径为2√3 r-2r，半径为（2√3 r-2r）/2=（-1）r；正确答案0.732r或（-1）r。