Question

【题目】稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。稀土元素有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。

（1）钪(Sc)为21号元素，位于周期表的_____区，基态原子价电子排布图为_______。

（2）离子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的化学键除离子键外还有_______。

（3）Sm(钐)的单质与l，2－二碘乙烷可发生如下反应：Sm +ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为______, lmol CH2=CH2中含有的σ键数目为______。常温下l，2－二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是__________

（4）与N3-互为等电子体的分子有________________（写两个化学式）。

（5）Ce（铈）单质为面心立方晶体，其晶胞参数a=516pm。晶胞中Ce（铈）原子的配位数为_______，列式表示Ce（铈）单质的密度：________g/cm3（用NA表示阿伏伽德罗常数的值，不必计算出结果）

Answer 1

【答案】 d 共价键和配位键 sp3 3.01×1024或5NA 二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高 N2O、CO2、CS2、BeF2等 12 或

【解析】(1). 钪（Sc）为21号元素，根据核外电子排布规律可知钪(Sc)的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d14s2，位于元素周期表的d区，基态原子价电子排布图为，故答案为：d；；

(2). 离子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的化学键除离子键外还有O与H之间的共价键，以及Sc与氢氧根离子之间的配位键，故答案为：共价键和配位键；

(3). ICH2CH2I中碳原子是饱和碳原子，其杂化轨道类型为sp3，CH2=CH2中单键都是σ键，双键中含有1个σ键，所以1个CH2=CH2中含有5个σ键，则1molCH2=CH2中含有的σ键数为3.01×1024或5NA，由于二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高，所以常温下1，2－二碘乙烷为液体而乙烷为气体，故答案为：sp3；3.01×1024或5NA；二碘乙烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高；

(4). 根据等电子体的定义可知，与N3－互为等电子体的分子有N2O、CO2、CS2、BeF2等，故答案为：N2O、CO2、CS2、BeF2等；

(5). Ce（铈）单质为面心立方晶体，根据晶胞结构示意图可知，在Ce晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Ce原子在通过这个顶点的三个面心上，面心占1/2，通过一个顶点可形成8个晶胞，因此该晶胞中Ce原子的配位数为8×3×1/2＝12，根据均摊法可知，一个晶胞中Ce原子个数为：8×1/8+6×1/2＝4个，因此Ce的密度ρ＝m÷V＝或，故答案为：12；或。