Question

【題目】稀土元素是指元素周期表中原子序數為57到71的15種鑭系元素，以及與鑭系元素化學性質相似的鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素。稀土元素有“工業維生素”的美稱，如今已成為極其重要的戰略資源。

（1）鈧(Sc)為21號元素，基態原子電子排布式為____。

（2）離子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的化學鍵除離子鍵外還有__。

（3）Sm(釤)的單質與l，2－二碘乙烷可生成乙烯：Sm + ICH2CH2I →SmI2+ CH2=CH2。

則lmol CH2=CH2中含有的σ鍵數目為___。（用NA表示阿伏伽德羅常數的值）

（4）與N3-互為等電子體的分子有___（寫其中一個的化學式即可）。

（5）Ce（鈰）單質為面心立方晶體，其晶胞參數a=516pm。Ce（鈰）原子的配位數為___，列式表示Ce（鈰）單質的密度：___g/cm3（用NA表示阿伏伽德羅常數的值，不必計算出結果）

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d14s2 共價鍵和配位鍵 5NA N2O、CO2、CS2、BeF2等 12

【解析】

(1)鈧(Sc)為21號元素，處于周期表中第四周期IIIB族，據此書寫基態原子的電子排布式；

(2)[Sc(OH)6]3-中Sc3+與OH-之間形成配位鍵，OH-中含有極性共價鍵；

(3)根據CH2=CH2分子結構分析判斷；

(4)結合等電子體的概念分析解答；

(5)Ce(鈰)單質為面心立方晶體，以晶胞頂點的鈰原子為例，與之距離最近的鈰原子位于立方體的面心上，每個頂點為8故晶胞共用，每個面心為2個晶胞共有，結合均攤法計算配位數；利用均攤法計算晶胞中Ce原子數目，計算出晶胞質量，根據ρ=計算晶體的密度。

(1)鈧(Sc)為21號元素，處于周期表中第四周期IIIB族，基態原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2，故答案為：1s22s22p63s23p63d14s2；

(2)離子化合物 Na3[Sc(OH)6]中含有OH-與Sc3+形成的配位鍵，氫氧根離子中的氫氧元素之間的共價鍵，故答案為：共價鍵和配位鍵；

(3)1個CH2=CH2分子中含有5個σ鍵，故1mol CH2=CH2中含有的σ鍵數目為5 NA，故答案為：5 NA；

(4)N3-還原3個原子，最外層共有16個電子，與N3-互為等電子體的分子有N2O、CO2、CS2、BeF2等，故答案為：N2O、CO2、CS2、BeF2等；

(5)Ce(鈰)單質為面心立方晶體，以晶胞頂點的鈰原子為例，與之距離最近的鈰原子位于立方體的面心上，每個頂點為8故晶胞共用，每個面心為2個晶胞共有，晶胞中Ce(鈰)原子的配位數為=12；晶胞中鈰原子位于頂點和面心，數目為8×+6×=4，晶胞質量=4×g，該晶胞體積為(516×10-10cm)3，則密度ρ==gcm-3，故答案為：12；。