Question

氧、钾、铬、碘的单质及其化合物在生产、生活中有广泛应用。

(1)上述四种基态原子中，未成对电子数最多的是__(填元素符号，下同)。最外层电子排布式相同的元素是____．

(2)钾晶体的熔点____(填“高于”或“低于”)铬晶体的熔点。

(3)IO的中心原子的价层电子对数为__，IO中碘原子的杂化轨道类型是___。

(4)KIO₃晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立方结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示。氧、钾离子最近核间距为dcm，N_A代表阿伏加德罗常数的值。则KIO₃晶胞的密度(ρ)为_______g/cm^-3。

Answer

Cr； Cr、K 低于 4 sp3

【解析】

本题从电子排布式、杂化类型的判断、晶体熔沸点高低判断、晶胞密度的计算等角度入手分析。

(1)O的价层电子排布式为2s22p4，K的价层电子排布式为4s1，Cr的价层电子排布式为3d54s1，I的价层电子排布式为5s25p5，s、p、d能级最多容纳2、6、10个电子，根据泡利原理和洪特规则，四种元素的未成对电子数2、1、6、1，因此Cr的未成对电子数最多；最外层电子排布式相同的元素是Cr和K；

(2)钾和铬晶体都属于金属晶体，钾原子的价电子数比铬少，且原子半径比铬大，因此钾比铬的金属键弱，钾晶体的熔点低于铬晶体的熔点；

(3)价层电子对数=σ键数目＋孤电子对数，IO中心原子为I，有3个σ键，孤电子对数为=1，价层电子对数为4，杂化轨道数等于价层电子对数，即碘原子的杂化轨道类型为sp3；

(4)K位于顶点，个数为=1，O位于面心，个数为=3，I位于体心，个数为1，则该晶胞的质量为，氧、钾离子最近核间距为dcm，对角线距离是2dcm，根据勾股定理，则边长为，即晶胞的体积为（）3cm3，根据密度的定义，晶胞的密度为=g/cm3。