Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]

H、C、N、O、Na、Fe、Cu是常見的七種元素，請回答下列問題：

（1）N、O、Na原子第一電離能由小到大的順序是 （用元素符號和“＜”表示）；Cu原子的特征電子軌道式為 。

（2）N、Na+、Fe3+、Cu2+四種微粒基態的核外電子排布式中未成對電子數最多的是_____；Cu2+在水中呈現藍色是因為形成了水合銅離子，其化學式為 ，水分子與銅離子間結合的化學鍵名稱為 。

（3）根據價層電子對互斥理論判斷下列分子或離子中空間構型是V形的是_____(填序號)：①H3O+、②H2O、 ③NO2+ 、④NO2- 。

（4）分子(CN)2中鍵與鍵之間的夾角為180°，并有對稱性，分子中每個原子最外層均滿足8電子穩定結構，其結構式為 ，1個分子中含有____個鍵；(CN)2稱為“擬鹵素”，具有類似Cl2的化學性質，則(CN)2與NaOH水溶液反應的化學方程式為 。

（5）O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物，其晶胞結構如圖，該離子化合物的化學式為___________；已知該晶胞的密度為，阿伏加德羅常數為NA，求晶胞邊長a=________cm。(用含、NA的代數式表示)。

Answer 1

【答案】（1）Na＜O＜N（2）Fe3+[Cu(H2O)4]2+配位鍵（3）② ④（4）4 (CN)2+2NaOH==NaCN+NaCNO+H2O（5）Na2O

【解析】試題分析： （1）N、O屬于非金屬鈉是金屬，故鈉的最小，N、O屬于同周期，則N>O；核外電子,電子：[Ar]3d104s1，故特征電子軌道式為。

(2) 在N、Na+、Fe3+、Cu2+四種微粒基態的核外電子排布式中，未成對電子數依次是3、0、5、1，故未成對電子數最多的是Fe3+，Cu2+在水中呈現藍色是因為形成了水合銅離子，其化學式為[Cu(H2O)4]2+，水分子與銅離子間結合的化學鍵名稱為配位鍵。

（3）H3O+中中心原子O的價層電子對數為(6+3-1）/2=4，孤電子對數為1，所以空間構型是三角錐形；H2O中中心原子O的價層電子對數為(6+2)/2=4，孤電子對數為2，所以空間構型是V形；NO2+中中心原子N的價層電子對數為(5-1)/2=2，孤電子對數為0，所以空間構型是直線形；NO2-中中心原子N的價層電子對數為(5+1)/2=3，孤電子對數為1，所以空間構型是V形，故正確答案是② ④。

（4）分子（CN）2中碳原子按sp雜化，碳碳之間是單鍵，碳氮之間是參鍵，其結構式為N≡C-C≡N，碳氮參鍵中有兩個π鍵，所以1個分子中含有4個π鍵；(CN)2與NaOH水溶液反應的化學方程式為(CN)2+2NaOH==NaCN+NaCNO+H2O。

（5）根據晶胞結構圖，利用均攤法可知，晶胞中含有氧離子個數為8×1/8+6×1/2=4，含有鈉離子個數為8，所以化學式為Na2O，根據ρ=m/v可知晶胞體積V=m/ρcm3=,cm3，故所以晶胞邊長=。