Question

【題目】碳族元素的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)、生活中是一類(lèi)重要物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題

(1)碳原子核外有__種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，第一電離能介于硼和碳之間的元素的名稱(chēng)為__，碳族元素外圍電子排布的通式為__。

(2)青蒿素（C15H22O5）的結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中數(shù)字標(biāo)識(shí)的五個(gè)碳原子的雜化軌道類(lèi)型為__，組成青蒿素的三種元素電負(fù)性由大到小排序是__。

(3)青蒿素分子中，氧元素的成鍵方式有___；從青蒿中提取青蒿素的最佳溶劑是___。

a．乙醇 b．乙醚 c．水

(4)SnO2是一種重要的半導(dǎo)體傳感器材料，用來(lái)制備靈敏度高的氣敏傳感器，SnO2與熔融NaOH反應(yīng)生成Na2SnO3，Na2SnO3中陰離子空間構(gòu)型為__。

(5)第三代太陽(yáng)能電池利用有機(jī)金屬鹵化物碘化鉛甲胺(CH3NH3PbI3，相對(duì)分子質(zhì)量為Mr)半導(dǎo)體作為吸光材料，CH3NH3PbI3具有鈣鈦礦(AMX3)的立方結(jié)構(gòu)，其晶胞如圖所示。AMX3晶胞中與金屬陽(yáng)離子(M)距離最近的鹵素陰離子(X)形成正八面體結(jié)構(gòu)，則X處于__位置。CH3NH3PbI3晶體的晶胞參數(shù)為anm，其晶體密度為dg·cm-3，則阿伏加德羅常數(shù)的值NA的計(jì)算表達(dá)式為__。

Answer 1

【答案】6 鈹 ns2np2 sp2，sp3 O>C>H σ鍵和π鍵 b 平面三角形 面心

【解析】

在原子的核外電子中，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子存在，所以原子核外有多少個(gè)電子，就有多少種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；一般來(lái)說(shuō)，元素的非金屬性越強(qiáng)，元素的電負(fù)性大，總的來(lái)說(shuō)第一電離能越大，但當(dāng)原子核外價(jià)電子處于半滿(mǎn)、全滿(mǎn)狀態(tài)時(shí)，能量低，第一電離能反常，但僅比原子序數(shù)比它大1的元素大；原子核外參與雜化的軌道為形成σ鍵電子所在的軌道和孤對(duì)電子所在的軌道；有機(jī)物通常易溶于與它結(jié)構(gòu)相似的有機(jī)物；判斷微粒的結(jié)構(gòu)時(shí)，需看中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)及孤電子對(duì)數(shù)。在AMX3的晶胞中，所含黑球個(gè)數(shù)為8×=1，所含白球的個(gè)數(shù)為6×=3，二者的個(gè)數(shù)比為1:3，對(duì)照化學(xué)式，可確定黑球?yàn)?/span>M離子，白球?yàn)?/span>X離子，白球位于各個(gè)面的面心。

(1)碳為6號(hào)元素，原子核外有6個(gè)電子，有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，鈹?shù)?/span>2s能級(jí)上有2個(gè)電子，處于全滿(mǎn)狀態(tài)，第一電離能比硼大，所以第一電離能介于硼和碳之間的元素的名稱(chēng)為鈹，碳原子的外圍電子排布為2s22p2，所以碳族元素外圍電子排布的通式為ns2np2。答案為：6；鈹；ns2np2；

(2)圖中數(shù)字標(biāo)識(shí)的五個(gè)碳原子中，只有3號(hào)碳原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3，其它碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)都為4，所以雜化軌道類(lèi)型為sp2、sp3，組成青蒿素的三種元素分別為C、H、O，非金屬性O>C>H，所以電負(fù)性由大到小排序是O>C>H。答案為：sp2、sp3；O>C>H；

(3)青蒿素分子中，4個(gè)O原子形成單鍵，1個(gè)O原子形成雙鍵，所以氧元素的成鍵方式有σ鍵和π鍵；青蒿素分子中含有2個(gè)醚鍵，它屬于醚類(lèi)，所以從青蒿中提取青蒿素的最佳溶劑是乙醚，故選b。答案為：σ鍵和π鍵；b；

(4)在Na2SnO3中，陰離子的價(jià)電子對(duì)數(shù)為3，不存在孤電子對(duì)，所以其空間構(gòu)型為平面三角形。答案為：平面三角形；

(5)從分析可知，圖中AMX3晶胞中黑球?yàn)榻饘訇?yáng)離子(M)，白球?yàn)辂u素陰離子(X)，形成正八面體結(jié)構(gòu)，則X處于面心位置。從晶胞結(jié)構(gòu)看，1個(gè)晶胞中，只含有1個(gè)“AMX3”，則CH3NH3PbI3的晶胞中也只含有1個(gè)“CH3NH3PbI3”。CH3NH3PbI3晶體的晶胞參數(shù)為anm，其晶體密度為dg·cm-3，則dg·cm-3=，阿伏加德羅常數(shù)的值NA的計(jì)算表達(dá)式為NA=。答案為：面心；。