Question

【題目】原子序數依次增大的四種元素A、B、C、D分別處于第一至第四周期，自然界中存在多種A的化合物，B原子核外電子有6種不同的運動狀態，B與C可形成正四面體形分子，D的基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子。

請回答下列問題：

(1)這四種元素中電負性最大的元素，其基態原子的價電子排布圖為________，第一電離能最小的元素是________(填元素符號)。

(2)C所在主族的前四種元素分別與A形成的化合物，沸點由高到低的順序是________(填化學式)，呈現如此遞變規律的原因是___________________。

(3)B元素可形成多種單質，一種晶體結構如圖一所示，其原子的雜化類型為________。另一種的晶胞如圖二所示，若此晶胞中的棱長為356.6 pm，則此晶胞的密度為________________________________________________g·cm－3(保留兩位有效數字)。(＝1.732)

　圖一　　　　　　圖二　　　　　　　圖三

(4)D元素形成的單質，其晶體的堆積模型為________，D的醋酸鹽晶體局部結構如圖三，該晶體中含有的化學鍵是________(填選項序號)。

①極性鍵　　②非極性鍵　　③配位鍵　　④金屬鍵

(5)向D的硫酸鹽溶液中滴加過量氨水，觀察到的現象是________。請寫出上述過程的離子方程式：_________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu HF>HI>HBr>HCl HF分子之間形成氫鍵使其熔沸點較高，HI、HBr、HCl分子之間只有范德華力，相對分子質量越大，范德華力越大 sp2 3.5 面心立方最密堆積 ①②③ 首先形成藍色沉淀，繼續滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液 Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4+、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH-

【解析】

自然界中存在多種A的化合物，而且A的原子序數最小，所以A為H。B原子核外電子有6種不同的運動狀態，B為碳。B與C可形成正四面體形分子，C的原子序數大于B，所以C為氯。D的基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已充滿電子，則D為Cu。即A、B、C、D四種元素分別為H、C、Cl和Cu。

(1)電負性是原子對鍵合電子的吸引能力，四種元素中電負性最大的為Cl，其基態原子的價電子排布式為3s23p5，據此畫出價電子排布圖。第一電離能最小的元素是銅。

(2)四種氯化氫的沸點除了氟化氫有氫鍵外，其他三種氫化物的沸點由相對分子質量決定。

(3)圖一是石墨的結構片段，平面結構，碳原子的雜化類型為sp2。求出晶胞中的碳原子個數，根據密度等于質量除以體積求密度；

(4)銅晶體的堆積模型是面心立方最密堆積，根據銅的醋酸鹽晶體局部結構，判斷含有的化學鍵類型。

(5)向硫酸銅溶液中滴加過量氨水，先生成Cu(OH)2藍色沉淀，然后沉淀溶解，形成配合物，溶液呈深藍色。

(1)四種元素中電負性最大的是Cl，其基態原子的價電子數為7，價電子排布圖為；結合第一電離能的變化規律，可知Cu的第一電離能最小。

(2)鹵化氫隨著相對分子質量遞增，其沸點升高，但HF分子間存在氫鍵，沸點最高，即沸點由高到低的順序是HF>HI>HBr>HCl。

(3)圖一為平面分子，該物質碳原子采取sp2雜化；一個晶胞中含碳原子數為8×＋6×＋4＝8，該晶胞的密度為g·cm－3≈3.5 g·cm－3。

(4)晶體Cu為面心立方最密堆積，結合圖三醋酸銅晶體的局部結構可確定其晶體中含有極性鍵、非極性鍵和配位鍵。

(5)硫酸銅溶液中加入氨水會產生藍色沉淀，繼續滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液，據此可寫出反應的離子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓＋2NH4+、Cu(OH)2＋4NH3=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。