Question

【題目】大型客機燃油用四乙基鉛[Pb(CH2CH3)4]）做抗震添加劑，但皮膚長期接觸四乙基鉛對身體健康有害，可用硫基乙胺（HSCH2CH2NH2）和KMnO4清除四乙基鉛。

(1)碳原子核外電子的空間運動狀態(tài)有______種，基態(tài)錳原子的外圍電子排布式為___，該原子能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀為________。

(2)N、C和Mn電負性由大到小的順序為____________。

(3)HSCH2CH2NH2中C的雜化方式為_____，其中NH2－空間構型為____；N和P的價電子相同，但磷酸的組成為H3PO4，而硝酸的組成不是H3NO4，其原因是_______。

(4)Pb(CH2CH3)4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物，其晶體類型屬于_____晶體。已知Pb(CH2CH3)4晶體的堆積方式如下。

Pb(CH2CH3)4]在xy平面上的二維堆積中的配位數(shù)是___，A分子的坐標參數(shù)為_____；設阿伏加德羅常數(shù)為NA/mol，Pb(CH2CH3)4]的摩爾質(zhì)量為Mg/mol，則Pb(CH2CH3)4]晶體的密度是_____g/cm3 (列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】6 3d54s2 球形 N＞C＞Mn sp3 V型 N原子半徑較小，不能容納較多的原子軌道，故不能形成H3NO4 分子 6

【解析】

（1）原子核外電子運動狀態(tài)和該原子的核外電子數(shù)相等，原子序數(shù)為27的錳元素基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d54s2，據(jù)此可以得出錳元素在周期表中的位置是第四周期第ⅤⅡB族，能量最高的電子是4s2電子，4s電子的電子云輪廓圖為球形；

（2）電負性是金屬性與非金屬性定量描述的一個物理量，元素的非金屬性越強，往往其電負性越大，根據(jù)元素周期表中元素非金屬性（或電負性）的遞變規(guī)律，同周期從左到右元素電負性增大；

（3）HSCH2CH2NH2分子中，C形成4個共價鍵，它們價層電子對數(shù)為4對，其雜化方式為sp3，在-NH2中N有兩個單鍵，一對孤對電子和一個單電子，因為單電子也需要占用一個軌道，所以N的價層電子對數(shù)依然可以視為4對，其雜化方式也為sp3，考慮配位原子只有兩個H，所以其空間構型為平面三角形，N和P為同族元素，其價層電子數(shù)相同，通常情況下其成鍵方式相同，但是由于N原子半徑小于P，N原子周圍空間無法容納4個氧原子成鍵；

（4）題目信息，Pb（CH2CH3）4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物，可知其晶體類型為分子晶體，這一點也可以從Pb（CH2CH3）4晶體的堆積方式得到結(jié)論，Pb（CH2CH3）4晶體堆積方式為六方密堆積，所以在xy平面上的二維堆積中也采取二維最密堆積即配位數(shù)為6，由堆積圖可知每個晶胞中包含2個Pb（CH2CH3）4分子，所以每一個晶胞的質(zhì)量為g，再結(jié)合晶胞參數(shù)，長方體的棱邊長度，計算得到晶胞的體積為cm3，則Pb（CH2CH3）4晶體的密度= 。

（1）碳原子核外電子排布為1s22s22p2,核外電子的空間運動狀態(tài)有6種，原子序數(shù)為27的錳元素基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d54s2，據(jù)此可以得出錳元素在周期表中的位置是第四周期第ⅤⅡB族，能量最高的電子是4s2電子，值得注意的是，教材上提供的構造原理是原子填充順序規(guī)則，并不代表電子的能量高低，在金屬元素的原子中，最易失去的電子才是該原子能量最高的電子，4s電子的電子云輪廓圖為球形，故答案為：6；3d54s2；球形；

（2）電負性是金屬性與非金屬性定量描述的一個物理量，元素的非金屬性越強，往往其電負性越大，根據(jù)元素周期表中元素非金屬性（或電負性）的遞變規(guī)律，同周期從左到右元素電負性增大，可以得到電負性大小為N大于C，而Mn為金屬元素，其電負性小于非金屬性，N、C和Mn三種元素的電負性由大到小的順序為：N、C、Mn，故答案為：N、C、Mn；

（3）HSCH2CH2NH2分子中，C形成4個共價鍵，它們價層電子對數(shù)為4對，其雜化方式為sp3，在-NH2中N有兩個單鍵，一對孤對電子和一個單電子，因為單電子也需要占用一個軌道，所以N的價層電子對數(shù)依然可以視為4對，其雜化方式也為sp3，考慮配位原子只有兩個H，所以其空間構型為平面三角形，N和P為同族元素，其價層電子數(shù)相同，通常情況下其成鍵方式相同，但是由于N原子半徑小于P，N原子周圍空間無法容納4個氧原子成鍵，所以在其最高價含氧酸中，前者為一元酸后者為三元酸，或說H3NO4分子會因為N原子半徑小，無法容納4個氧原子成鍵，要脫去一個水分子，以HNO3形式存在，故答案為：sp3；平面三角形；N和P為同族元素，其價層電子數(shù)相同，通常情況下其成鍵方式相同，但是由于N原子半徑小于P，N原子周圍空間無法容納4個氧原子成鍵，所以在其最高價含氧酸中，前者為一元酸后者為三元酸，或說H3NO4分子會因為N原子半徑小，無法容納4個氧原子成鍵，要脫去一個水分子，以HNO3形式存在；

（4）題目信息，Pb（CH2CH3）4是一種難電離且易溶于有機溶劑的配合物，可知其晶體類型為分子晶體，這一點也可以從Pb（CH2CH3）4晶體的堆積方式得到結(jié)論，Pb（CH2CH3）4晶體堆積方式為六方密堆積，所以在xy平面上的二維堆積中也采取二維最密堆積即配位數(shù)為6，A分子的坐標參數(shù)為（ ）由堆積圖可知每個晶胞中包含2個Pb（CH2CH3）4分子，所以每一個晶胞質(zhì)量為 g，再結(jié)合晶胞參數(shù)，可以得到晶胞的體積為cm3，則Pb（CH2CH3）4晶體的密度是g·cm－3，故答案為：分子；6；。