高中 | 杂化轨道理论 题目答案及解析

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选修三

第二章 分子结构与性质

第二节 分子的立体结构

杂化轨道理论

钙钛矿类杂化材料$\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{N}{{\text{H}}_{3}} \right)\text{Pb}{{\text{I}}_{3}}$在太阳能电池领域具有重要的应用价值,其晶胞结构如图$\rm 1$所示,$\rm B$代表$\text{P}{{\text{b}}^{\text{2+}}}$。设${{N}_{\text{A}}}$为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为$\rho \,\text{g}\cdot \text{c}{{\text{m}}^{-3}}$。下列说法错误的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

$\\rm N$$\\rm I$$\\rm Pb$均属于$\\rm p$区元素

","

$\\text{C}{{\\text{H}}_{3}}\\text{NH}_{3}^{+}$$\\text{P}{{\\text{b}}^{2+}}$之间能形成配位键

","

该晶胞参数$a$$\\sqrt[\\text{3}]{\\dfrac{\\text{620}}{\\rho {{N}_{\\text{A}}}}}\\times {{10}^{10}}\\,\\text{pm}$

","

若沿$z$轴向$xy$平面投影,则其投影图如图$\\rm 2$所示

"]
[["B"]]

分析:$\rm A$$\rm 8$个在顶点,个数为:$8\times \dfrac{1}{8}=1$$\rm B$位于体心个数为$\rm 1$$\rm C$位于面心,个数为:$6\times \dfrac{1}{2}=3$;结合化学式可知$\rm C$代表碘离子,$\rm A$$\rm (CH_{3}NH_{3})^{+}$,据此作答。

$\rm A$.元素周期表中第Ⅲ $\rm A$族到$\rm 0$族属于$\rm p$区元素,$\rm N$$\rm I$$\rm Pb$分别为$\rm VA$、Ⅶ$\rm A$、Ⅳ$\rm A$族元素,因此$\rm N$$\rm I$$\rm Pb$均属于$\rm p$区元素,故$\rm A$正确;

$\rm B$$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{NH}_{3}^{+}$中含配位键,$\rm N$原子提供孤电子对,${{\text{H}}^{+}}$提供空轨道,形成配位键,而与$\text{P}{{\text{b}}^{2+}}$之间形成离子键,故$\rm B$错误;

$\rm C$$\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{N}{{\text{H}}_{3}} \right)\text{Pb}{{\text{I}}_{3}}$的摩尔质量为$620\,\text{g}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}$,根据分析可知,$\rm 1$个晶胞中含有$\rm 1$$\left( \text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{N}{{\text{H}}_{3}} \right)\text{Pb}{{\text{I}}_{3}}$,晶胞的体积为${{\left( a\times {{10}^{-10}} \right)}^{3}}\text{c}{{\text{m}}^{3}}$,该晶胞参数$a$$\sqrt[\text{3}]{\dfrac{\text{620}}{\rho {{N}_{\text{A}}}}}\times {{10}^{10}}\ \text{pm}$$\rm C$正确;

$\rm D$.若沿$z$轴向$xy$平面投影,则其投影图如题图$\rm 2$所示,中心为面心、体心的投影重叠,$\rm D$正确;

故选:$\rm B$

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