Question

【題目】氫、氮、氧、鐵、銅等元素及其化合物在人們的日常生活中有著廣泛的用途。回答下列問題:

(1)寫出基態(tài)銅原子的價電子排布式__________________

(2)和銅在同一周期中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)為2的元素共有______種。

(3)NH4HF2中HF2-的結(jié)構(gòu)為F-H.......F-，則NH4HF2中含有的化學(xué)鍵有_________

(A)離子鍵 (B)共價鍵 (C)金屬鍵 (D)氫鍵 (E)配位鍵

(4)寫出與NH4+互為等電子體的一種分子的化學(xué)式________；

(5)CH3OH分子中C原子的雜化方式為_________，鍵角：H-C-H_______H-O-C。(填“<”、“>”、“=”)

(6)Cu與Cl形成某種化合物的晶胞如下圖所示，Cu的配位數(shù)是________，該晶體的密度為ρg·cm-3，晶胞邊長為acm，則阿伏加德羅常數(shù)為____________(用含ρ、a的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】3d104s1 4 ABE CH4 sp3 ＞ 4 398/(ρa(bǔ)3)mol-1

【解析】

(1)Cu是29號元素，處于中第四周期第IB族，屬于過渡元素，價電子包括3d、4s電子；
(2)與Cu同周期，基態(tài)原子未成對電子數(shù)為2的元素價電子排布式為3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4；

(3)NH4+與HF2-形成離子鍵，HF2-中F與H原子之間存在極性鍵、氫鍵，NH4+中含有配位鍵，氫鍵不屬于化學(xué)鍵；

(4)與NH4+互為等電子體的一種分子可以用C原子替換N原子與1個單位正電荷；

(5)碳原子沒有孤電子對數(shù)，形成4個σ鍵，C原子雜化軌道數(shù)目=0+3=4；孤對電子之間排斥力＞孤對電子與成鍵電子對之間排斥力＞成鍵電子對之間排斥力，排斥力越大化學(xué)鍵鍵角被壓縮程度越大；

(6)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，黑色球的配位數(shù)為4，而晶胞中黑色球、白色球數(shù)目均為4，二者配位數(shù)相同；結(jié)合晶胞中原子數(shù)目用阿伏伽德羅常數(shù)表示出晶胞質(zhì)量，而晶胞質(zhì)量=晶體密度×晶胞體積，聯(lián)立計算。

(1)Cu是29號元素，處于中第四周期第IB族，屬于過渡元素，價電子包括3d、4s電子，故價電子排布式為：3d104s1；

(2)與Cu同周期，基態(tài)原子未成對電子數(shù)為2的元素價電子排布式為3d24s2、3d84s2、4s24p2、4s24p4，共有4種；

(3)NH4+與HF2-形成離子鍵，HF2-中F與H原子之間存在極性鍵、氫鍵，NH4+中含有配位鍵，氫鍵不屬于化學(xué)鍵；

(4)與NH4+互為等電子體的一種分子可以用C原子替換N原子與1個單位正電荷為CH4等；

(5)碳原子沒有孤電子對數(shù)，形成4個σ鍵，C原子雜化軌道數(shù)目=0+3=4，C原子采取sp3雜化；O原子有2對孤電子對，形成2個σ鍵，O原子雜化軌道數(shù)目=2+2=4，O原子采取sp3雜化，它們的VSEPR模型均為四面體形，由于孤對電子之間排斥力＞成鍵電子對之間排斥力，故鍵角H-C-H＞H-O-C；

(6)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，黑色球的配位數(shù)為4，而晶胞中黑色球=4、白色球數(shù)目=8×+6×=4，二者配位數(shù)相同，即Cu的配位數(shù)是4．晶胞質(zhì)量表示為：4×，故4×=ρgcm-3×(acm)3，解得NA=mol-1。