Question

【題目】按照要求回答下列問題：

(1)基態(tài) Cr 原子的價電子排布式為_______，占據(jù)最高能層的電子的電子云輪廓圖形狀為__。

(2)在BF3分子中，硼原子的雜化軌道類型為________，BF3和過量NaF作用可生成NaBF4，BF的立體構(gòu)型為________，寫出BF的一種等電子體_______。

(3)Fe3+比 Fe2+更穩(wěn)定的原因是_______________________________。

(4)金剛石晶胞中面心和頂點(diǎn)碳原子替換成硅原子即為金剛砂晶胞，其晶胞如圖所示：

①金剛砂的化學(xué)式為_________。

②原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。圖中 A 原子坐標(biāo)（0，0，0），則金剛砂晶胞中碳原子 X 的原子坐標(biāo)為____________。

Answer 1

【答案】3d54s1 球形 sp2 正四面體 CF4（或SiF4 、CCl4等） Fe3+的價電子構(gòu)型為3d5, Fe2+的價電子構(gòu)型為3d6, 前者為半滿狀態(tài)，所以Fe3+更穩(wěn)定。 SiC (，，)

【解析】

(1)基態(tài) Cr 原子為24號元素，價電子排布式為3d54s1；占據(jù)最高能層的電子的能級為4s，s軌道為球形，所以最高能層的電子的電子云輪廓圖形狀為球形；

(2)在BF3分子中，硼原子的孤電子對數(shù)為，雜化軌道數(shù)為3+0=3，所以雜化軌道類型為sp2； BF中，硼原子的孤電子對數(shù)為，價層電子對數(shù)為4+0=4，立體構(gòu)型為正四面體； BF的等電子體利用原子替換可以為CF4（或SiF4 、CCl4等）；

(3) Fe3+的價電子構(gòu)型為3d5，為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定，Fe2+的價電子構(gòu)型為3d6，易失去一個電子為半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以Fe3+比Fe2+更穩(wěn)定的原因是Fe3+的價電子構(gòu)型為3d5, Fe2+的價電子構(gòu)型為3d6， 前者為半滿狀態(tài)，所以Fe3+更穩(wěn)定；

(4) ①晶胞中C原子在體心，Si原子在頂點(diǎn)和面心，根據(jù)均攤法得，C原子數(shù)目為4、Si原子數(shù)目為，所以金剛砂的化學(xué)式為SiC；

②把整個立方體分成8個相等的小立方體，X點(diǎn)在上層左后方的小立方體的體心，所以X 的原子坐標(biāo)為(，，)。