Question

【題目】[化學——選修3：物質結構與性質]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)寫出基態銅原子的價電子排布式__________________

(2)和銅在同一周期中，基態原子未成對電子數為2的元素共有______種。

(3)NH4HF2中HF2-的結構為F-H.......F-，則NH4HF2中含有的化學鍵有_________

(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和一種離子的化學式_______、_______；

(5)CH3OH分子中C原子的雜化方式為_______，O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，則阿伏加德羅常數為__________(用含ρ、a的代數式表示)。

Answer 1

【答案】3d104s1 4 ABE CH4 BH4- sp3 sp3 ＞ 4 398/(ρa3)mol-1

【解析】

(1)根據銅核外電子排布規律寫出其價電子排布式；

(2) 根據第四周期中各原子核外電子排布規律進行分析；

(3)NH4HF2為離子化合物，即類似于銨鹽，據此進行分析化學鍵的類型；

(4) 分析NH4+的結構特點及等電子體的條件，據此規律寫出其互為等電子體的分子或離子的化學式；

(5)根據價電子互斥理論和雜化軌道理論進行分析；

(6)根據均攤的方法計算出晶胞中含有銅原子和氯原子數目，進而確定該物質化學式；求出晶體的質量，晶體的體積，根據ρ=m/V的關系，可求出NA。

(1)銅的核電荷數為29，核外電子排布為：1s22s22p63s23p63d104s1，基態銅原子的價電子排布式3d104s1 ；

綜上所述，本題答案是：3d104s1 。

(2) 第四周期中未成對電子數為2的元素有22Ti、28Ni、32Ge、34Se共四種；

綜上所述，本題答案是：4；

(3)已知HF2-的結構為[F-H…F]-，所以NH4HF2為離子化合物，即類似于銨鹽，所以含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵和配位鍵，即正確選項為ABE；

綜上所述，本題答案是：ABE；

(4) 已知NH4+是含有5個原子8個價電子的微粒，與其互為等電子體的分子有CH4、SiH4、GeH4等，互為等電子體的離子有BH4-、AlH4-；

綜上所述，本題答案是：CH4，BH4-。

(5)甲醇分子內碳原子形成4個σ鍵,無孤電子對,雜化方式為sp3 雜化,是四面體結構；O原子形成2個σ鍵,有2個孤電子對, 雜化方式為sp3 雜化，屬于V型結構；有孤電子對的，對成鍵電子對的排斥作用大，鍵角最小，所以鍵角：H-C-H>H-O-C。

綜上所述，本題答案是：sp3，sp3，>。

(6)根據晶胞的結構可知，1個Cu原子周圍有4個Cl，所以Cu原子的配位數是4；銅原子的個數為4，氯原子個數為8×1/8+6×1/2=4，所以化學式為CuCl；晶體的質量為99.5×4/NAg，晶體的體積為a3cm3，晶體的密度ρg·cm-3=[99.5×4/NA]g/a3cm3，則阿伏加德羅常數為NA=398/(ρa3)mol-1；

綜上所述，本題答案是：4，398/(ρa3)mol-1；